Пакет пластинчатого теплообменника

Пакет пластинчатого теплообменника

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к теплообменным аппаратам пластинчатого типа. Цель изобретения - интенсификация теплообмена и повышение надежности. Для зтого в пакете пластинчатого теплообменника, содержащем ряд герметично соединенных между собой керамических, оребренных пластин 1, соединенных с образованием проходных каналов 2 для теплообменивающихся сред, причем смежные пластины в пакете одна относительно другой смещены на 90" вокруг центральной оси, пластины 1 дополнительно снабжены периферийными сегментными секторами 5, образующими при сборке подводящие и отводящие коллекторы, а ребра 3 на поверхности пластин 1 размещены по спирали Архимеда. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.ЁФиг. 14^5».W S >&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4780981/06 (22) 11.01.90 (46) 23.02.92. Бюл. 4Ф 7 (71) Всесоюэнйй научно-исследовательский технологический институт энергетического машиностроения (72) А.В.Сударев, Б,В.Сударев, М.И.Ерусалимский, А.А.Курышев и Э,Г,Харазов (53) 621.574(088.8) (56) Коваленко Л.М. и Глушков А..Ф, Теплообменники с интенсификацией теплоотдачи. — M.: Энергоатомиздат, 1986, с. 106, 107.

Заявка ЕПВ

Ф 0274694, кл. F 28 F 3/08, опублик. 1987. (54) ПАКЕТ ПЛАСТИНЧАТОГО ТЕЛЛбОБМЕННИКА

„>SU < 1714314 А1 (ss)s F 28 0 9/04, F 28 F 21/04 (57) Изобретение относится к теплообменным аппаратам пластинчатого типа. Цель изобретения — интенсификация теплообмена и повышение надежности. Для этого в пакете пластинчатого теплообменника, содержащем ряд герметично соединенных между. собой керамических, оребренных пластин 1, соединенных с образованием проходных каналов 2 для теплообменивающихся сред, причем смежные пластины в пакете одна относительно другой смещены на 90 вокруг центральной оси, пластины 1 дополнительно снабжены периферийными сегментными секторами 5, образующими при сборке подводящие и отводящие коллекторы, а ребра 3 на поверхности пластин

1 размещены по спирали Архимеда. 1 э;и. ф-лы, 8 ил.

В7

1714314

Изобретение относится к теплообменным аппаратам пластинчатого типа и может быть использовано в любой отрасли ripoмышленности, в частности при работе на высокотемпературных рабочих средах, Известны керамические пластинчаторебристые теплообменники (ТА) блочного типа для газообразных теплоносителей. Каналы в блоке изготовлены методом выдавливания. Каждый ряд каналов повернут на

90 относительно смежных рядов. В блоке реализуется перекрестное движение потоков теплоносителей. Он несет низкий коэффициент теплового расширения и может быть применен при температурах до

1480 С. Отдельные блоки могут быть скомпонированы в TA так, чтобы получить перекрестно-противоточное движение потоков.

Однако интенсивность теплообмена в таких ТА сравнительно невелика, что обусловлено большой относительной протяженностью прямых щелевых каналов каждого блока. Кро е того, в теплообменниках этого типа нельзя получить чисто противоточного движения рабочих сред. Поэтому среднеповерхностный температурный напор ниже, чем в противоточных схемах компоновки, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является пакет теплообменника из обоженного керамического материала, изготовленный из стопы свежештампованных керамических пластин. Стопа содержит по меньшей мере две пластины. Пластины имеют круглые выемки, которые при укладке пластин в стопу (пакет) образуют трубчатые каналы.

Вторые выемки расположены вокруг первых и при укладке пластин в стопу в плоскости пластин образуют гор. зонтально расположенные каналы, охватывающие трубчатые каналы. Однако и в этом случае реализуется перекрестная схема течения рабочих сред, а трубчатые каналы — прямые, т.е. йевелики интенсивность теплообмена и компактность TA.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена и повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в пакете пластинчатого теплообменника, содержащего ряд герметично соединенных между собой керамических оребренных пластин, соединенных с образованием проходных каналов для теплообменивающихся сред, причем смежные пластины в пакете одна относительно другой смещены на 90 вокруг центральной оси, пластины дополнительно снабжены периферийными сегментными секторами, образующими при сборке подводящие и отводящие коллекторы. а ребра на поверхности пластин размещены по спирали Архимеда, В центральной части смежных пластин выполнен канал, раэделенный перегородкой с образованием входного и выходного газораспределительных

5 коллекторов.

На фиг.1 приведен пакет пластинчатого теплообменника с односторонним оребрением; на фиг.2 — то же, с двусторонним оребрением; на фиг,3 — сечение А-А на фиг.1 и 2, на фиг.4- сечение  — В на фиг.1 и 2; на фиг,5 — пакет пластинчатого теплообменника, с

10 односторонним оребрением, но с центральной раздачей; на фиг.6 — то же, двусторонним оребрением, на фиг,7 — сечение С вЂ” С на фиг.5:и 6; на фиг.8 — сечение Д вЂ” Д на фиг.5 и

6.

Пакет пластинчатого теплообменника содержит по крайней мере три герметично соединенные между собой одинаковые пластины 1„каждая из которых имеет в своей плоскости образующие проходные криволинейные каналы 2, располагаемое по спирали Архимеда оребрение 3, центральный, отделены от них глухими стенками 7. Пластины в пакете одна относительно другой устанавливаются со смещением на 90 вокруг цонтральной оси, что, обеспечивая чистый г ротивоток для теплообменивающихся сред, позволяет чередовать в каждом иэ че35 тырех образуемых при сборке полыми секторами 5 коллекторов участки с выходом на криволинейные каналы 2 и участки с глухими стенками 7. Такое чередование обеспечивает .формирование противоположно располагаемых относительно центральной оси пакета раздаточного и сборного коллекторов для "холодного" теплоносителя и перпендикулярно им раздаточного и сборочного коллекторов для "горячего" теплоносителя. Таким образом, в криволинейные каналы 2 смежных пластин подаются различные теплоносители, .что обеспечивает при их взаимном противотоке процесс теплопередачи через плоскость каждой

50 оребренной пластины, Поток теплоносителя, поступая из раэдаточного коллектора в криволинейные каналы 2, течет по ним до центрального свободного от оребрения участка 4, где, поворачиваясь„,отводится по ответным спиральным каналам 2 в сборный коглектор. В варианте пласгинчатого теплообменника с центральной раздачей одного из теплоносителей смежные пластины 8 и 9 не являются свободный от оребрения участок 4, четыре

25 расположенных на периферии пластины полых сегментных сектора 5, разъединенных перемычками 6, причем два протйвоположно расположенных секгора 5 имеют выход на криволинейные каналы 2, а два других— 1714314

Фиг.2 одинаковыми, что видно из сечения пакета пластин С-С и Д вЂ” Д (фиг.7 и 8). Более горячий теплоноситель подается в пакет пластин через формируемый при сборке центральный коллекторный узел, представ- 5 ляющий собой разделенный центральной. перегородкой 10 на 2 сектора(11 и 12) канал, открывающийся в криволинейные каналы

13 оребренных пластин 8, чередующихся с оребренными пластинами 9, закрытыми. в 10 центре кольцевой стенкой 14. Торячий" теплоноситель поступает в центральный коллекторный узел по раздаточному сектору 11, подается в открытые криволинейные каналы 13 пластин 8, расширяется до их 15 периферийной части 15, разворачивается и по ответным криволинейным каналам 13. выводится в сборный сектор 12 центрального коллекторного узла.

"Холодный" теплоноситель подается,на 20 чередующиеся с пластинами 8 пластины 9 по формируемому при сборке периферийному раздаточному коллектору 16, изолированному от выхода на пластины 8 кольцевой стенкой 17, поступает в криволинейны ка- 25 калы 13, поворачивается на центральном, свободном от оребрения участке 18, поступает в ответные криволинейные каналы 13 и выводится в сборный периферийный коллектор 19, также формируемый при сборке. 30

Компоновка пакета пластин обеспечиваетчистый противоток для теплообменивающихся сред, ведущий к увеличению темпеоатурного напора в процессе тепло- передачи через стенку каждой оребренной пластины. Оба предлагаемых варианта пластинчатого теплообменника могут иметь пластины, выполненные с двусторонним оребрением, при котором ребра 20, 21 каждой пластины размещаются в криволиней.ных каналах смежной пластины, что ведет к росту коэффициента теплопередачи и к дальнейшему повышению компактности теплообменника.

Формула изобретения

1. Пакет пластинчатого теплообменника, содержащий ряд герметично соединенных керамических оребренных пластин, образующих проходные каналы для теплообменивающихся сред, причем сме.-, .ные пластины .в .пакете смещены на 90 одна относительно другой вокруг центральной оси, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена и повышения надежности, пластины дополнительно снабжены периферийными сегментными секторами, образующими при сборке подводящие и отводящие коллекторы, а ребра на поверхности пластин размещены по спирали Архимеда.

2. Ракет по п.1, отличающийся тем, что, в центральной части смежных пластин выполнен канал, разделенный перегородкой с образованием входного и выходного газорасп редел ител ь н ых коллекторов.

1714314

8Я

Фцг; 4 а g д

16 17 U 6 Ю Ю 1Р s7 Ф 1У

12 .

Рог,1

16 .17 р15 И l4 12 б 11 5 18

1714314

f8

Составитель Н.Олейник

Редактор И.Ванюшкина Техред М.Моргентал Корректор C.Øåâêóí

Заказ 680 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж-35, Раушская йаб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, yn,Гагарина, 101