CS207380B2 - Heat exchanger - Google Patents

Description

Vynález se týká výměníku tepla, obsahujícího větší počet článků, uspořádaných vedle sebe v řadě. Jedno z obou teplosměnných prostředí protéká uvnitř Článků, zatímco druhé teplosměnné prostředí proudí vně článků.

Jsou známy článkové výměníky tepla tvořené několika deskami, uspořádanými v rovnoběžných rovinách, z nichž každé dvě sousední jsou spojeny na stykových plochých částech v článek, a tak utvářeny, že tvoří mezi sebou průtokový kanál prvního ze dvou tepoosměnných prostředí, mezi nimiž dochází k přestupu tepla, přieemž teplosměnné druhé prostředí je ve styku s vnějším povrchem desek a ploché stykové čássi desek tvoří příruby, které jsou částmi popsaných průtokových kanálů, kteréžto příruby jsou opatřeny otvory pro průtok druhého teplosměnného prostředí ve sí^i^u kolmém k ·rovině solunirnolSi desek s průtokovými kanály.

Výrnmníky tepla podle popsaného stavu techniky - ačkoHv maaí řadu výhod, nappíklad nízké výrobní náklady v důsledku toho, že první prostředí protékaaící vnUkem výměníku nevyžaduje poouití zvláštních průtokových trubek, jelikož průtokové kanály jsou vytvořeny vydutími dvou sousedních desek, tvořících pak spolu článek výměníku nebo jinou výhodu, Že nepřetvořené čááti desek tvořící příruby průtokových kanálů, zvyšuuí účinnost výměníků - maaí rovněž značné nevýhody spo^ívalcí v tom, že druhé teplosměnné prostředí prUbél^e^ající uvriítř pláště výměiiíku, které je ve styku s vnějším povrchem výměmíkových článků, je ve styku s výměníkovými články na krátké dráze ve srovnání s běžnými výměníky s členitějšími průtokovými dráhami teplosměnných prostředí.

Jinou nevýhodou těchto známých výměníků tepla je laminární průtok druhého teplosměnného prostředí pláštěm výměrníku, protože v něm nejsou upraveny nappíklad trubky šroubově stáčené, které by činily průtok druhého tepltiměnnéhl prostředí pISšIší výměníku turbulentním.

Je známou okolností, že turbulentní proudění teplosměnného prostředí pláštěm výměníku je z hlediska jeho účinnosti výhodnější, protože dochází к jeho míchání, což jednak zvyšuje přestup tepla, jednak jej činí rovnoměrnějším. Úkolem vynálezu je odstranění uvedených nevýhod návrhem výměníku tepla popsaného typu, u něhož teplosměnné prostředí, nacházející se v prostoru mezi pláštěm výměníku a jeho teplosměnnými články, by mohlo protkat výměníkem tepla turbulentně, kolmo к rovinám článků.

Úkol byl podle vynálezu vyřešen pro výměník tepla sestávající z deskových článků, uspořádaných v rovnoběžných rovinách, z nichž každý je tvořen dvěma deskami, spojenými po jejich plochých dotykových stranách a tak přetvořených, že tvoří mezi sebou trubkové kanály pro první ze dvou teplosměnných prostředí, mezi nimiž se výměník tepla nalézá, kteréžto druhé teplosměnné prostředí je ve styku s vnějšími povrchy deskových článků, v jejichž nepře tvořených částech jsou vytvořeny otvory pro průtok druhého teplosměnného prostředí kolmo к rovině souměrnosti deskových článků, jehož podstatou je, že otvory jsou opatřeny chlopněmi, vyhnutými z roviny styku plechů deskových článků výměníku tepla.

Rovněž podle vynálezu chlopně otvorů prvního deskového článků výměníku tepla jsou vyhnuty v opačných směrech.

Konečně podle vynálezu chlopně otvorů sousedního deskového článku jsou vyhnuty v opačných směrech než chlopně otvorů prvního deskového článku výměníku tepla.

Výhodou úpravy průtokových otvorů, opatřených chlopněmi je vytvoření turbulentního proudění druhého teplosměnného prostředí, které je ve styku s vnějším povrchem teplosměnných článků a prochází otvory v jejich spojovacích přímkách.

V důsledku toho se úpravou podle vynálezu zvyšuje výkon a účinnost výměníku.

Jinou výhodou zařízení podle vynálezu je výhodné vyhnutí chlopně otvorů, které slouží jako distanční rozpěrky jednotlivých článků výměníku.

Další výhodou zařízení podle vynálezu je, že zmíněné chlopně otvorů zvyšují celkovou teplosměnnou plochu Článků, aniž by docházelo přitom ke zvýšení výrobních nákladů výměníku. Naopak výrobní náklady se ve skutečnosti snižují, protože chlopně se vytvářejí současně s prostřihováním otvorů při lisování. Místo aby byly otvory zcela prostřiženy a vystřižený materiál odstraněn, otvor se vystřihne pouze zčásti a jazýčkový materiál se lisovacím razníkem současně vyhne z desky materiálu na příslušnou stranu.

Předmět vynálezu bude v dalším popsán na příkladech provedení, ve vztahu к výkresům, na nichž značí obr. 1 půdorysný pohled na jedno provedení článku výměníku, obr. 2 bokorysný řez článkem z obr. 1 a obr. 3 částečný perspektivní pohled na obměněný Článek výměníku.

Podle vynálezu znázorněného na obr. 1 sestává každý Článek 2 výměníku ze dvou desek J, 4, z nichž je viditelná deska J a na obr. 4 je viditelná deska Obě desky 2, £ jsou vytvořeny tak, že mezi sebou vytvoří trubkový kanál £, kterým proudí první z teplosměnných prostředí.

Konce trubkového kanálu £ jsou připojeny ke stoupacím trubkám 1 2. což značí, že u úplného výměníku jsou konce všech trubkových kanálů £ všech Článků 2 připojeny ke stoupacím trubkám 2.

Mezi chyby a přímými částmi trubkových kanálů £ se nalézají ploché části £ desek Jj A, kteréžto části 2 zvětšují plochu přírub trubkových kanálů £ a jsou opatřeny otvory 8, jimiž proudí druhé prostředí ve směru kolmém к rovinám článků 2 výměníku. Otvory 8 jsou vytvořeny lisováním, částečným prostřižením a podle vynálezu prostřižený materiál desek J, £ není odstraněn, ale je pouze vyhnut z roviny desek J, £ a tvoří chlopně 16.

U provedení vynálezu podle obi'. 1 je plocha každé chlopně 16 rovna ploše otvoru 8 vystřiženého v deskách J, £. Na obr. 2 a 3 je znázorněna obměna zařízení podle vynálezu a pro stejné části jsou použita stejná slovní označení a vztahové značky, jako u zařízení podle obr. 1.

Články 2 výměníku tepla jsou tvořeny tvářenými deskami. J, £, mezi nimiž jsou vytvořeny trubkové kanály g o průtokovém průřezu 6. Plocha každého z otvorů 8, u provedení podle obr. 2 a 3, je větší než plocha příslušných chlopní £6, čehož se docílí tím, že při prostřihování . otvorů 8 se zároveň odstraní část plochého maateiálu desek J, £, takže chlopně 16 jsou kratší ve srovnání s chlopněmi 16 podle provedení na obr. 1. V každém z otvorů 8 desek J, £ článku 2 výměníku může být upraveno více chlopni £6, z nichž protilehlé jsou vyhnuty v opačných směrech.

Chlopně 16 slouží zároveň jako distanční rozpěrky, jak patrno z obr. 2, kde trubkové kanály g horního článku 2 spočívají na chlopních 16 dolního článku 2 výměníku tepla.

Tato úprava chlopní £6 podle vynálezu nejen ztužuje celou konstrukci výměníku tepla, ale vytváří turbulentní proudění prvního teplosměnného prostředí, které je ve styku s vnějšími povrchy článků 2 výměníku, čímž zvyšuje jeho výkon a účinnost.

Výměníku podle vynálezu lze pouužt nejrůznějším způsobem. Nejjčatější použití přichází v úvahu, například jako předehřívač tekutého paliva. Předehřátím paliva se sníží jeho viskozzta před přivedením do hořáku. To dovoluje užít ve vytápěcích zařízeních těžších paliv, a tím levnějších než obvyklých, což snižuje provozní náklady těchto zařízení.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Výmmník' tepla sestávající z deskových článků, uspořádaných v rovnoběžných rovinách, z nichž každý je tvořen deskami spojenými po jejich plochých dotykových stranách a tak přetvořených, že tvoří mmzi sebou trubkové kanály pro první ze dvou teplosměnných prostředí, mmzi nimiž se výměník tepla nalézá, kteréžto druhé teplosměnné prostředí je ve styku s vnějšími povrchy deskových článků, v jejichž nepřetvořených částech jsou vytvořeny otvory pro průtok druhého teplosměnného prostředí kolmo k rovině soшněrníoti deskových článků, vyznačený tím, že otvory (8) jsou opatřeny chlopněmi (16) vyhnutými z roviny styku plechů (3, 4) deskových článků (2) výmmníku tepla.
2. 2. Vý^ě^k tepla podle bodu 1, vyznačený tím, že chlopně .(16) otvorů (8) prvního deskového článku (2) výmmníku tepla jsou vyhnuty v opačných směrech.
3. 3. Výmměiík tepla podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že chlopně (16) otvorů (8) sousedního deskového článku (2) jsou vyhnuty v opačných směrech než chlopně (16) otvorů (8) prvního deskového článku (1) výmmníku tepla.