RU17606U1 - Пластинчатый теплообменник - Google Patents

Abstract

1. Пластинчатый теплообменник, состоящий из корпуса, установленного в нем разборного пакета плоских продольных параллельных пластин, соединенных последовательно попарно по периферийным кромкам посредством уплотнительных элементов в теплообменные контуры с образованием каналов для теплообменных сред и создания противоточного направления потоков теплообменных сред, при этом каждая пластина имеет входное и выходное отверстия для соответствующей теплообменной среды, расположенные в нижних и верхних угловых частях пластин по разные стороны от продольной оси, и гофрированную поверхность в средней части пластины, выполненную с рисунком "в елочку", отличающийся тем, что вершины гофр расположены на продольной оси пластины и направлены к входным отверстиям.2. Пластинчатый теплообменник по п.1, отличающийся тем, что пластины выполнены идентичными: одного размера и имеющие одну форму с одинаковыми отверстиями во всех угловых частях, а входное и выходное отверстия для каждого теплоносителя определено уплотнительным элементом, снабженным в верхней и нижней частях двумя наклонными параллельными элементами, разделяющими отверстия и расположенными по разные стороны от продольной оси для создания замкнутого контура для одного теплоносителя.

Description

ПЛАСТИНЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

Полезная модель относится к теплотехнике и может быть использована в теплопередающих устройствах, в частности, в пластинчатых теплообменниках.

Наиболее близкий по совпадающим признакам к заявляемому техническому решению и выбранный по этой причине в качестве прототипа пластинчатый теплообменник содержит корпус, в котором установлен герметичный разборный пакет из плоских продольных параллельных пластин, соединенных последовательно попарно по периферийным кромкам посредством уплотнительных элементов (прокладок) в теплообменные элементы (теплообменные замкнутые контуры) с образованием каналов для теплообменных сред. Каждая пластина имеет входные и выходные отверстия для соответствующих жидкостей (теплообменных сред). выполненных в угловых частях пластины. Входные и выходные отверстия (для каждого теплоносителя) на пластине расположены по разные стороны (вправо и влево) от продольной оси для создания двух противоточных. диагонально пересекающихся потоков жидкости. Теплообменная часть, расположенная по середине между входными и выходными отверстиями, состоит из нескольких отдельных, чередующихся участков с параллельными наклоннывми гофрами, отделенных один от другого поперечными и продольными линиями и расположенные по обе стороны от продольной оси пластины. Эти участки образуют симметричный относительно продольной оси рисунок елочка. На каждой пластине имеется по две распределительные части, расположенные между теплообменной частью и соответствующими входными и выходными отверстиями, для распределения

F28D 9/00

r(/i/i L. //u -/

теплоносителя по ширине пластины. На двух соседних (смежных) пластинах теплообменника рисунок в елочку направлен в противоположные стороны: на одной пластине рисунок направлен вверх, па другой вниз. Гофры пластин направлены поперечно друг другу и образуют, так называемый, поперечно рифленый рисунок, создающий в теплообменном элементе турбулизирующий поток жидкости. При сборке пластин в пакет, в перифирийный уплотнительпый паз каждой пластины укладывается уплотнительная прокладка для герметизации внутренней полости между смежными пластинами. См. описание изобретения РФ JN 2110030, МПК

F28D 9/00, от 12.06.94., опубл. 27.04.98.

Такое выполнение теплообменных элементов приводит к повышенному гидравлическому сопротивлению и увеличению трудоемкости обслуживания теплообменника.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности теплообменника путем уменьшения гидравлического сопротивления теплоносителей в теплообменнике и снижения трудоемкости его обслуживания.

Поставленная задача решается таким образом, что в известном пластинчатом теплообмепнике. содержащим корпус с установленным в нем разборным пакетом плоских продольных параллельных пластин, соединенных последовательно попарно по периферийным кромкам посредством уплотпительных элементов в теплообмепные контуры с образованием канапов для теплообменных сред и создания противоточного направления потоков теплообменпых сред, при этом каждая пластина имеет входное и выходное отверстия для соответствующей теплообменной среды, расположенные в нижних и верхних угловых частях пластин по разные стороны от продольной оси, и гофрированную поверхность в средней части пластины, выполненную с рисунком «в

елочку, согласно полезной модели вершины гофр расположены на продольной оси пластины и направлены к входным отверстиям.

Кроме того, пластины выполнены идентичными: одного размера, имеющие одну форму и с одинаковыми отверстиями во всех угловых частях, а входное и выходное отверстие для каждого теплоносителя определено уплотнительным элементом, снабженным в верхней и нижней частях двумя наклонными параллельными элементами, разделяющими отверстия и расположенными по разные стороны от продольной оси для создания теплообменного контура для одного теплоносителя.

Такая конструкция пластинчатого теплообменника снижает гидравлическое сопротивление в теплообменных средах и снижает накопление твердых осадков в каналах. Это приводит к повышению надежности теплообменника, снижению трудоемкости его обслуживания и снижению затрат на изготовление штампов.

При относительно небольшом объеме пластинчатого теплообменника достигается высокая интенсивность теплопередачи.

Проведенные патентные исследования не выявили сходных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне заявляемого технического решения

Отечественная промышленность располагает всеми средствами (материалами, оборудованием), необходимыми для изготовления предлагаемых пластинчатых теплообменников, которые имеют широкую область применения, т.к. предназначены для отопления и подготовки горячей воды в технологических и бытовых целях в жилых домах, общественных зданиях и производственных помещениях.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежа.ми. где на фиг.1 изображен общий вид пластинчатого теплообменника; на фиг.2-вид по стрелке А на фиг.1, на фиг. 3-общий вид первой пластины теплообменного контура

ДЛЯ обогреваемой жидкости, на фиг. 4- общий вид пластины теплообменного контура для обогревающей жидкости.

Пластинчатый теилообменник содержит корнус 1. в котором установлен герметичный разборный иакет 2 из плоских продольных параллельных гофрированных пластин 3, выполненных из нержавеющей стали. В пакете 2 может быть смонтировано любое заданное количество пластин 3. Пластины 3 соединены последовательн попарно по периферийным кромкам посредством уплотнительных элементов 4 (резиновых прокладок) в теплообменные контуры с образованием канагюв для теплообменных сред. Пакет 2 смонтирован на направляющих 5 и соединен с подводящим 6 и отводящим 7 патрубками. Герметичность пакета 2 пластин 3 обеспечивается уплотнительными прокладками 4 при поджатии его в направлении, перпендикулярном плоскости нластин 3 прижимной плитой 8, установленной также на направляющих 5. Все пластины 3 в теплообменнике выполнены идентичными: одного размера, имеющие одинаковую форму. При сборке теплообменника каждая последуюн1ая пластина 3 по отношению к предыдущей устанавливается с поворотом ее на 180° вокруг горизонтальной оси. Каждая пластина имеет одинаковые (одного размера) входные 9. 10 и выходные отверстия 11.12 для соответствующих жидкостей (теплообменных сред), выполненных в угловых частях 13 пластины 3. Входное 9(10) и выходное 11(12) отверстия (для каждого теплоносителя) на пластине 3 расположены по разные стороны от продольной оси для создания двух противоточных диагонально пересекающихся потоков жидкости. Такое расположение отверстий 9,10,11,12 обеспечивается выполнением уплотнительного элемента 4. установленного по периферийным кромкам, с двумя наклонными, параллельными участками 14, 15, разделяющими отверстия 9 и 10, 11 и 12, расположенным по разным сторонам от продольной оси пластины для создания

замкнутого теплообменного контура для каждого теплоносителя (греющей и нагреваемой жидкости). Теплообменная часть пластины 16, расположенная но середине между входными 9, 10 и выходными 11, 12 отверстиями, состоит из параллельных наклонных гофр 17 с рисунком в елочку. Кроме того, на каждой пластине 3 имеется по две распределительные части, (отштамповки) 18, 19, расположенные между теплообменной частью 16 и соответствующими входными 9, 10 и выходными 11, 12 отверстиями для распределения теплоносителя по щирине пластины 3. На двух соседних (смежных) пластинах 3 рисунок в елочку направлен в противоположные стороны: на одной пластине 3 рисунок направлен вверх, на другой вниз, при этом верщина гофр 17 расположена на продольной оси пластины и после сборки пакета 2 верщины гофр направлены к входным отверстиям 9 и 10. Поэтому определено движение чередующихся потоков в противоположном направлении: нагреваемая вода идет сверху вниз, а греющая снизу вверх. Гофры 17 пластин 3 направлены поперечно друг другу (перекрещиваются) и образуют, так называемый, поперечно рифленый рисунок, образующий канал сотовой структуры. Протекая по сотам теплоноситель часто меняет направление и скорость течения, образуя многочисленные завихрения. Создающийся в теплообменном элементе турбулизирующийся поток жидкости значительно повыщает интенсивность теплоотдачи от горячей жидкости к пластине и от пластины к нагреваемой жидкости.

Температура теплоносителей может быть от 5°С до 140°С. Коэффициент нередачи тепла 2500-6000 Вт/мЖ.

Заявителем предлагается три типа пластинчатого теплообменника. Теплообменник монтируется на ровном полу или на подготовленном фундаменте При необходимости теплообменник кренится фундаментными болтами.

в объем технического обслуживания тенлообменника входит его разборка и очистка от загрязнений. Твердый осадок, образующийся на пластинах, понижает эффективность теплообмена. Простота рисунка «в елочку упрощает очистку пластин загрязнений.

Заявителем предлагается три типа пластинчатого теплообменника

Были проведены испытания пластинчатого теплообменника на ЗАО Магнитогорский центр строительно-отделочных мащин «Универсал. По результатам испытания принято рещение о серийном изготовлении предлагаемой конструкции пластинчатого теплообменника.

Claims (2)

1. Пластинчатый теплообменник, состоящий из корпуса, установленного в нем разборного пакета плоских продольных параллельных пластин, соединенных последовательно попарно по периферийным кромкам посредством уплотнительных элементов в теплообменные контуры с образованием каналов для теплообменных сред и создания противоточного направления потоков теплообменных сред, при этом каждая пластина имеет входное и выходное отверстия для соответствующей теплообменной среды, расположенные в нижних и верхних угловых частях пластин по разные стороны от продольной оси, и гофрированную поверхность в средней части пластины, выполненную с рисунком "в елочку", отличающийся тем, что вершины гофр расположены на продольной оси пластины и направлены к входным отверстиям.

2. Пластинчатый теплообменник по п.1, отличающийся тем, что пластины выполнены идентичными: одного размера и имеющие одну форму с одинаковыми отверстиями во всех угловых частях, а входное и выходное отверстия для каждого теплоносителя определено уплотнительным элементом, снабженным в верхней и нижней частях двумя наклонными параллельными элементами, разделяющими отверстия и расположенными по разные стороны от продольной оси для создания замкнутого контура для одного теплоносителя.