Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 01.06.1973 Opis patentowy opublikowano: 25.11.1975 76002 KI. 17f,5/31 MKP F28f 7/00 »IBUOTEKA| !»?* Pnt»iit«»»gB 1 Twórcywynalazku: Jerzy Baranowski, Zbigniew Nowak, Jerzy Stodulski Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Krakowska, Kraków (Polska) Lamelowy wymiennik ciepla Przedmiotem wynalazku jest lamelowy wymiennik ciepla, przeznaczony do przeponowej wymiany ciepla miedzy dowolnymi mediami.W znanych wymiennikach lamelowych stosuje sie lamele skladajace sie z plyt z przetloczeniami, spelniaja¬ cymi glównie role elementów dystansujacych oraz rozwijajacych powierzchnie, nie zwiekszajacych w sposób zasadniczy burzliwosci przeplywu. Plyty wykonane sa równiez w ten sposób, ze po zlozeniu plyt w lamele przetloczenia tworza szereg kanalów w ksztalcie splaszczonych rur. Tworzace lamele plyty, laczone sa na krancach za pomoca spawania lub zgrzewania. Tego rodzaju rozwiazania konstrukcyjne posiadaja pewne wady takie jak ograniczony zakres cisnien oraz koniecznosc prowadzenia trudnego procesu technologicznego zgrzewa¬ nia blach, gwarantujacego scisle okreslone wymogi wytrzymalosciowe.Celem wynalazku jest unikniecie wymienionych wad i niedogodnosci przez opracowanie konstrukcji wymiennika ciepla pozwalajacego przy zachowaniu zalet intensywnej wymiany ciepla na podwyzszenie wytrzymalosci lamel na cisnienie. Pozwoli to na intensyfikacje procesu wymiany ciepla oraz na zwartosc budowy, co w porównaniu z dotychczas stosowanymi rozwiazaniami plaszczowymi i rurowymi stanowic bedzie niewatpliwy postep techniczny. Cel ten zostal osiagniety w konstrukcji wymiennika wedlug wynalazku, którego ceche charakterystyczna stanowi to, ze plyty tworzace lamele maja dluzsze konce polaczone w sposób trwaly dzieki czemu laczenia znajduja sie na plaszczyznie lameli, a nie na jej bokach, lub tez lamela sklada sie z dwóch plyt zginanych przez srodek ich szerokosci tworzac dwie symetryczne polówki polaczone w sposób trwaly dwoma wzdluznymi spoinami, przy czym na calej dlugosci lameli za wyjatkiem jej kranców górhego i dolnego wzdluz, wykonane saprzetloczeniami w ksztalcie wzdluznych wystepów nachylonych pod katem do pionowej osi lameli, których to przetloczen sciany prawe krzyzuja sie z przetloczeniami scian lewych, tworzac punkty podparcia.Przetloczenia te wykonane sa w ukladzie równoleglym i heksagonalnym lub wykonane sa w ksztalcie fali wzdluznej albo poprzecznej wzglednie w ksztalcie przetloczen wzdluznych nachylonych pod katem do osi pionowej lameli dzieki czemu przetloczenia strony prawej tworza jodelke dajac wiele punktów podparcia, przy równoczesnym zapewnieniu przeplywu. Niezaleznie od tego w wymienniku wedlug wynalazku lamele polaczone sa ze soba za pomoca plyty sitowej górnej i dolnej, a wewnatrz lameli na wysokosci polaczenia z plyta2 76 002 szczelinowa znajduja sie elementy dystansujace w celu usztywnienia lameli i zapobiegnieciu jej odginania od powierzchni szczeliny plyty pod wplywem róznicycisnien. — Przedmiot wynalazku jest bilzej wyjasniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wzdluzny wymiennika, fig. 2 i 2a lamele w rzucie aksometrycznym, fig. 3 przekrój poprzeczny wymiennika wzdluz linii A—A oznaczonej na fig. 1, a fig. 4, 5, 6 i 7 przyklady przetloczen lameli. Wymiennik lameIowy 1 sklada sie z plaszcza 2 z króccami górnymi 8 i dolnym 7, elementów z króccem 9 i króccem 6, plyty szczelinowej laczacej lame I e 3 górnej 5 i dolnej 4 oraz lameli 3.Lamela 3 wykonana jest z jednej blachy 10 (fig. 2) lub tez z dwóch blach 11 i 11 a (fig. 2a), które moga miec przetloczenia na przyklad 19 (fig. 4). Blachy lemeli 3 (fig. 2a) sa zgiete przez srodek tworzac w przekroju poprzecznym ksztalt litery „U" i sa ze soba laczone wzdluz krawedzi spoine 14 i 14a przy ugieciu wkladki 12.Tak wykonane lamele 3 sa laczone w pakiet za pomoca dwóch plyt szczelinowych górnej 5 i dolnej 4, przy czym w celu usztywnienia krancowych czesci lamel 3 w plytach szczelinowych 5 i 4 znajduja sie elementy dystansowe 16 o dlugosci równej w przyblizeniu grubosci plyt szczelinowych. Plyty 10 (fig. 2a) tworzace lamele 3 sa tak zginane, ze jej dluzsze krance laczone sa w sposób trwaly laczeniem 13. Laczenie 13 powinno znajdowac sie na plaszczyznie lameli 3, anie na jej bokach 15 lub tez lamele 3 moga byc wykonane z dwóch plyt 11 i 1 la zginanych przez srodek ich szerokosci tworzac dwie symetryczne polówki laczone w sposób trwaly, dwoma wzdluznymi spoinami 14 i 14a. Na calej dlugosci lamel 3 z wyjatkiem jej kranców górnego i dolhego, wzdluz wykonane sa przetloczenia w ksztalcie wystepów 19 nachylonych pod katem do osi pionowej lameli, których to przetloczeniach sciany prawe 24 krzyzuja sie z przetloczeniami 19 sciany lewej 23 tworzac punkty podparcia.Przetloczenia moga byc wykonane w ukladzie równoleglym i heksagonalnym, lub tez moga byc wykona¬ ne w ksztalcie fali wzdluznej 20 lub tez poprzecznej 22 wzglednie w ksztalcie przetloczen wzdluznych 21 nachylonych pod katem do osi pionowej lameli 3 wykonanych tak, ze przetloczenia sciany bocznej lewej 23 tworza z przetloczeniami sciany prawej 24 jodelke dajaca wiele punktów podparcia przy równoczesnym zapew¬ nieniu przeplywu. Lamele 3 laczone sa w pakiet za pomoca plyty sitowej górnej 5 i dolnej 4, a ponadto wewnatrz lameli 3 na wysokosci polaczenia z plyta szczelinowa 5 i 4 znajduja sie elementy dystansujace 16 * w celu usztywnienia lameli i zapobiegnieciu jej odginania od powierzchni szczeliny plyty 4 i 5 pod wplywem róznicy cisnien. Medium przekazujace cieplo wplywa króccem 8 przeplywajac w przestrzen plaszcza 2 pomie¬ dzy lamelami 3, a nastepnie wyplywa króccem 7.Medium przeplywajac w przestrzeni miedzy lame lowej 17 ulega zaburzeniu dzieki wyprofilowaniu po¬ wierzchni lamel 3, oddaje cieplo poprzez scianki lamel. Medium odbierajac cieplo wplywa króccem 6 i przeplywa w przestrzeni 18 wewnatrz lameli 3, gdzie ulega zaburzeniu i oddaje cieplo od scianki lameli, wyplywajac nastepnie króccem 9. PLPriority: Application announced: June 1, 1973 Patent description: November 25, 1975 76002 KI. 17f, 5/31 MKP F28f 7/00 »IBUOTEKA | ! »? * Pnt» iit «» »gB 1 Inventors: Jerzy Baranowski, Zbigniew Nowak, Jerzy Stodulski Authorized by a provisional patent: Cracow University of Technology, Kraków (Poland) Lamellar heat exchanger The subject of the invention is a lamella heat exchanger, intended for membrane heat exchange between Known fin exchangers are used with lamellae consisting of plates with ribs, which mainly act as spacers and develop surfaces, which do not significantly increase the turbulence of the flow. The boards are also made in such a way that after folding the boards into lamellas, the ribs create a series of channels in the shape of flattened pipes. The plates, which form the lamellae, are joined at the ends by welding or welding. Such constructional solutions have some disadvantages, such as a limited range of pressures and the necessity to carry out a difficult technological process of welding sheets, which guarantees strictly defined strength requirements. The aim of the invention is to avoid the above-mentioned drawbacks and inconveniences by developing a heat exchanger structure that allows the advantages of intensive heat transfer to increasing the pressure resistance of the blades. This will allow for the intensification of the heat exchange process and the compactness of the structure, which will be an undeniable technical progress compared to the previously used shell and pipe solutions. This goal has been achieved in the construction of the exchanger according to the invention, the characteristic feature of which is that the plates forming the lamellas have longer ends permanently connected, thanks to which the joints are on the lamella plane, not on its sides, or the lamella consists of two plates bent through the middle of their width, forming two symmetrical halves permanently connected with two longitudinal joints, with the entire length of the lamellae, except for its upper and lower edges, made with embossments in the shape of longitudinal projections inclined at an angle to the vertical axis of the lamellas the right one crosses the embossments of the left walls, creating the support points. These embossments are made in a parallel and hexagonal arrangement or they are made in the shape of a longitudinal or transverse wave, or in the shape of longitudinal embossments inclined at an angle to the vertical axis of the lamellas, thanks to which the right side is threaded ac multiple points of support while still allowing flow. Regardless of that, in the exchanger according to the invention, the lamellas are connected with each other by means of the upper and lower tube plates, and inside the lamellas at the height of the connection with the slot plate2 76 002 there are spacers in order to stiffen the lamellae and prevent it from bending away from the plate's slot surface under the influence of . - The subject of the invention is further explained in the drawing, in which fig. 1 shows a longitudinal section of the exchanger, fig. 2 and 2a the lamellas in an axometric view, fig. 3 a cross-section of the exchanger along the line A-A marked in fig. 1 and fig. 4 , 5, 6 and 7 examples of lamella embossing. The lamella exchanger 1 consists of a mantle 2 with upper 8 and lower 7 nozzles, elements with stubs 9 and 6 nipples, a slotted plate connecting lamella I e 3, upper 5 and lower 4, and lamellas 3. Lamella 3 is made of one sheet 10 (fig. 2) or from two sheets 11 and 11a (Fig. 2a), which may have embossments, for example 19 (Fig. 4). Plates of the planks 3 (Fig. 2a) are bent through the center, forming a "U" -shaped cross-section and are joined together along the edge of the joint 14 and 14a at the bending of the insert 12. The lamella 3 made in this way are joined into a bundle by means of two slotted plates upper 5 and lower 4, with the purpose of stiffening the end parts of the lamellas 3 in the slotted plates 5 and 4 there are spacers 16 with a length approximately equal to the thickness of the slotted plates. The plates 10 (Fig. 2a) forming the lamellas 3 are bent in such a way that its longer ends are permanently connected by joining 13. The joint 13 should be on the plane of the lamellae 3, and not on its sides 15 or also the lamellas 3 may be made of two plates 11 and 1 la bent through the center of their width to form two symmetrical joined halves permanently, with two longitudinal joints 14 and 14a. Along the entire length of the lamellas 3, with the exception of its upper and lower edges, there are ribs in the shape of protrusions 19 inclined at an angle to the axis and vertical lamellas, the ribbing of which the right wall 24 crosses the ribbing 19 of the left wall 23, creating points of support. The ribbing may be made in a parallel and hexagonal arrangement, or they may be in the shape of a longitudinal wave 20 or a transverse 22 relatively in the shape of longitudinal ribs 21 inclined at an angle to the vertical axis of the lamellas 3 made in such a way that the ribbing of the left side wall 23 forms a herringbone with the ribs of the right wall 24, giving many points of support while ensuring the flow. The lamellas 3 are connected in a bundle by means of the upper 5 and lower 4 tube sheets, and inside the lamellas 3, at the height of the joint with the slotted plate 5 and 4, there are spacers 16 * to stiffen the lamellae and prevent it from bending away from the plate slot 4 and 5 under the influence of differential pressure. The heat transferring medium flows through the pipe 8, flowing into the space of the mantle 2 between the lamellas 3, and then flows out through the pipe 7. The medium flowing in the space between the lamellae 17 is disturbed due to the profiling of the surface of the lamellas 3, and gives off heat through the walls of the lamellas. The medium receiving the heat flows through the connector 6 and flows in the space 18 inside the fins 3, where it is disturbed and gives the heat away from the fin wall, then flowing out through the connector 9. EN