Пластинчатый теплообменник Советский патент 1983 года по МПК F28D9/00 F28F9/00 

Изобретение относится к пластинчатым теплообменникам, используемым в системах охлаждения авиационных двигателей.

Известен пластинчатый теплообменник, содержащий пакет сильфонного типа, состоящий из скрепленных между собой с помощью сегментных опорных пластин и и-обраэных стяжек упругих кольцевых пластин 1.

Недостатком известного теплообменника является сложность его конструк-. дин.

Известен также пластинчатый теплообменник, содержащий пакет сильфонного типа, срстоящий из скрепленных между собой с помощью стяжек упругих кольцевых пластин,имеющих треугольные и овальные окна соответственно для входа и выхода воздуха 2 .

Недостатком этого теплообменника является то, что стяжки способствуют отложениям пыли на выходных участках пакета со стороны потока выходящего .из теплообменника газа, что снижает интенсивность теплообменника.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена.

Указанная цель достигается тем, что стяжки размещены в окнах входа

воздуха в зоне их вершин,, обращенных y(f оси пакета, и выполнены из материала с большим коэффициентом расширения, чем материал пластин пакета.

При этом стяжки могут быть выполнены биметаллическими и иметь форму желоба, причем металл с большим коэффициентом расширения расположен с вогнутой стороны желоба.

На фиг. I изображен пакет описываемого теплообменника; на фиг. 2 теплообменник, вид сбоку; на фиг.Зканалы теплообменника в сжатом состоянии на фиг. 4 - то же, в растянутом состоянии; на фиг. 5 - теплообменник со стяжками, имеющими форму желоба; на фиг. 6 - пластины пакета описываемого теплообменника.

Теплообменник содержит пакет 1 сильфонНого типа, состоящий из скрепленных между собой с помощью стяжек 2 упругих кольцевых пластин 3, имеющих треугольные и овальные окна 4 и 5 соответственно для входа и выхода воздуха. Стяжки 2 размещены в. окнах 4 входа воздуха в зоне их вершин, обращенных к оси пакета 1, и выполнены из материала с большим коэффициентом расширения, чем материал пластин 3 пакета 1. Стяжки 2 могут быть выполнены биметаллическш и и иметь форму желоба 6, причем металл с большим коэффициентом расширения расположен с вогнутой стороны желоба 6. Пакет 1 ограничен по торцам кольцевыми опорными пластинами 7 и 8 Пластины 3 пакета 1 связаны в чередующемся порядке по внутреннему и на ружному диаметрам и вокруг окон 4 и 5, вследствие чего пакет 1 легко деформируется в осевом направлении. Пластины 3, кроме того, имеют гофрированные в радиальном направлении участки 9 и участки 10 и 11, гофры которых расположены по окружности пластин 3. Участки 9 образуют противоточные теплообменные каналы 12, а участки 10 и 11 - перекрестноточные каналы 13 для воздуха, чередующиеся с аналогичными каналами 13 для газа. Теплообменник работает следующим образом.. Поток горячего газа омывает пакет 1 снаружи в радиальном направлении.При этом в теплообменных каналах 13 образуются пылевые отложения,кото рые уменьшают их проходные сечения и могут вызвать полное их перекрытие. Воздух поступает в окна 4 входа, движется внутри пакета 1 по, каналам 12 и через окна 5 выхода выводится из теплообменника. Воздух внутри пакета 1 движется зигзагообразно. Сначала проходит через участок 10 с перекрестноточными каналами 12, затем по участку 9 с противоточными и снова по участку 11 с перекрестноточными каналами 12, откуда попадает в окна 5. Зоны вершин окон 4, обращенных к оси пакета 1, являются застойными, так как поток воздуха устремля ется к участкам 10 с перекрестноточными каналами 12, поэтому расположение стяжек 2 в этой зоне не создает дополнительного сопротивления потоку воздуха. При изменении температуры воздуха стяжки 2 изменяют свою длину -в большей степени, чем пакет 1, вследЪтвие чего последний сжимается или растягивается,разрушая тем самым пыле-,вые отложения в каналах 13,которые выносятся из них потоком газа.В случае же выполнения стяжки 2 биметаллической, имеющей форму желоба 6,последняя йри изменении температуры воздуха деформируют пакет 1 еще в большей стелени и позволяет:-осуществлять более полную очистку каналов 13 от пылевых отложений, интенсифицируя тем самым теплообмен. Формула изобретения 1. Пластинчатый теплообменник, содержащий пакет сильфонного типа,сосгоящий из скрепленных между собой с помощью стяжек упругих кольцевых пластин, имеющих треугольные и овальные окна соответственно для входа и выхода воздуха, отли.чающийся тем/ что, с целью интенсификации теплообмена, стяжки размещены в окнах входа воздуха в зоне их вершин, обращенных к оси пакета, и выполнены из материала с большим коэффициентом расширения, чем материал пластин пакета. 2, Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что стяжки выполнены биметаллическими и имеют Форму желоба, причем металл с большим коэффициентом расширения расположен с вогнутой стороны желоба. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США 3375353, кл. 165-67, опублик. 1968. 2. Патент США W 3785435, кл. 165-76, опублик. 1974.