RU191995U1

RU191995U1 - FLUID HEAT EXCHANGER

Info

Publication number: RU191995U1
Application number: RU2019111438U
Authority: RU
Inventors: Игорь Юрьевич Буланов; Вадим Юрьевич Игонин; Олег Владимирович Латифов; Фаиль Фаритович Насыбуллин; Константин Юрьевич Чуворкин; Сергей Викторович Башегуров; Алексей Николаевич Володин
Original assignee: Публичное акционерное общество "КАМАЗ"
Priority date: 2019-04-16
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2019-08-29

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к системам теплообмена, а именно к элементам подвода-отвода теплоты в данных системах, в частном случае, в данное устройство входит состав блока теплового воздействия с модулями на элементах Пельтье. Теплообменник текучей среды содержит корпус (1) со средствами подвода (2) и отвода (3) текучей среды, расположенными на противоположных сторонах корпуса (1). Корпус (1) выполнен в виде толстостенной пластины с параллельно расположенными в нем отверстиями (4) для прохождения текучей среды. В передней и задней частях корпуса (1) выполнены отверстия (5), позволяющие сообщить отверстия (4) для прохождения текучей среды между собой. Два из отверстий (5) соединены со средствами подвода (2) и отвода (3) текучей среды, а остальные снабжены уплотнительными элементами (6) и заглушками (7) и закрыты с внешней стороны фиксирующими планками (8) с винтами крепления (9). Технический результат заключается в повышении надежности работы теплообменника, технологичности изготовления, сборки и эксплуатации, не усложнив конструкции. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to the field of mechanical engineering, in particular to heat transfer systems, namely to the elements of heat supply and removal in these systems, in the particular case, this device includes the composition of the heat exposure unit with modules based on Peltier elements. The fluid heat exchanger comprises a housing (1) with means for supplying (2) and withdrawing (3) a fluid located on opposite sides of the housing (1). The housing (1) is made in the form of a thick-walled plate with openings (4) located parallel to it for the passage of fluid. Holes (5) are made in the front and rear parts of the housing (1), allowing the holes (4) to communicate with each other to communicate. Two of the holes (5) are connected to the means of supply (2) and outlet (3) of the fluid, and the rest are equipped with sealing elements (6) and plugs (7) and are closed on the outside by fixing strips (8) with fixing screws (9) . The technical result consists in increasing the reliability of the heat exchanger, the manufacturability of manufacturing, assembly and operation, without complicating the design. 2 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к системам теплообмена, а именно к элементам подвода-отвода теплоты в данных системах с плоскими рабочими поверхностями передачи теплоты, в частном случае, в данное устройство входит состав блока теплового воздействия с модулями на элементах Пельтье. Данное устройство может быть использовано и в других технических системах, требующих выполнение такой функции.The utility model relates to the field of mechanical engineering, in particular to heat transfer systems, namely, elements of heat supply and removal in these systems with flat working surfaces of heat transfer, in the particular case, this device includes the composition of the heat exposure unit with modules based on Peltier elements. This device can be used in other technical systems requiring the implementation of such a function.

Известен теплообменник с низким весом и высокой объемной проводимостью, способный работать с текучими средами при высоком перепаде давления и высоких температурах, в котором полые плоские секции с тонким внутренним каналом собраны в пакет, расположены с равными интервалами друг от друга и присоединены к наружным коллекторам, эти плоские секции содержат рельефный центральный участок, расположенный между двумя соединительными участками, снабженными тонкими отверстиями, с площадью, примерно равной площади поперечного сечения центрального участка, причем боковые кромки двух стенок полой плоской секции сварены, стенки каждой полой плоской секции выполнены жесткими, их рельефный центральный участок имеет одну или несколько совокупностей периодически изменяющихся, расположенных на одной линии выпуклостей, снабженных крутыми поверхностями, которые создают большое количество острых граней, направленных под углом и/или перпендикулярно линии, вдоль которой расположены выпуклости, промежуток между противоположными поверхностями одинаков, точно известен и неизменен в области предусматриваемых перепадов давлений (см. патент RU №2413152, МПК F28D 9/00 (2006.01), F28F 3/12 (2006.01), опубл. 27.02.2011).A heat exchanger with a low weight and high volumetric conductivity is known, capable of working with fluids at high pressure drops and high temperatures, in which hollow flat sections with a thin inner channel are assembled in a packet, arranged at equal intervals from each other and connected to external collectors, these flat sections contain a raised central section located between two connecting sections provided with thin holes, with an area approximately equal to the central cross-sectional area section, and the lateral edges of the two walls of the hollow flat section are welded, the walls of each hollow flat section are made rigid, their embossed central section has one or more sets of periodically varying, located on the same line of bulges, equipped with steep surfaces that create a large number of sharp edges, directed at an angle and / or perpendicular to the line along which the bulges are located, the gap between the opposing surfaces is the same, precisely known and unchanged in the region STI provided for differential pressure (see. RU patent No. 2413152, IPC F28D 9/00 (2006.01), F28F 3/12 (2006.01), publ. 02/27/2011).

Известно также устройство для подогрева текучей среды, в котором теплообменник выполнен в виде полого корпуса из теплопроводного материала с входным и выходным каналами, расположенными на противоположных сторонах корпуса, внутренней камеры, размещенной в полости корпуса и сообщенной с входным и выходным каналами, и теплопроводных ребер, размещенных с одинаковым шагом во внутренней камере с образованием теплопроводного контакта с внутренней поверхностью последней, при этом во внутренней камере размещена пористая вставка с по меньшей мере частичным перекрытием протока топлива, выполненная из нетеплопроводных волокон, по меньшей мере часть которых расположена с возможностью контакта с внутренней поверхностью внутренней камеры и теплопроводными ребрами (см. патент SU №1806288 МПК F02M 31/125, опубл. 30.03.93).A device for heating a fluid is also known, in which the heat exchanger is made in the form of a hollow body made of heat-conducting material with input and output channels located on opposite sides of the body, an inner chamber located in the body cavity and communicated with the input and output channels, and heat-conducting fins, placed with the same pitch in the inner chamber with the formation of heat-conducting contact with the inner surface of the latter, while the porous insert with at least Leray partial overlap fuel duct, made of a nonconductor fibers, at least part of which is arranged to contact with the inner surface of the inner chamber and the heat-conducting ribs (See. Patent SU №1806288 IPC F02M 31/125, publ. 30.03.93).

В данном техническом решении пористая вставка, в которой протекает топливо и благодаря которой осуществляется интенсивный теплообмен между стенками теплообменника и топливом, может при эксплуатации повышать сопротивление движению топлива вследствие своей структуры, помимо этого при выходе из строя топливного фильтра данный теплообменник может и вовсе перекрыть подачу топлива к потребителю. При этом указанный теплообменник не технологичен в эксплуатации, т.к. обслуживание его весьма проблематично.In this technical solution, a porous insert in which fuel flows and due to which intense heat exchange between the walls of the heat exchanger and the fuel is carried out can increase the resistance to fuel movement during operation due to its structure; in addition, if the fuel filter fails, this heat exchanger can completely shut off the fuel supply to the consumer. Moreover, the specified heat exchanger is not technologically advanced in operation, because its maintenance is very problematic.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение надежности работы теплообменника, технологичности изготовления, сборки и эксплуатации, не усложнив конструкции.The task to which the claimed technical solution is directed is to increase the reliability of the heat exchanger, the manufacturability of manufacture, assembly and operation, without complicating the design.

Для решения поставленной задачи в теплообменнике текучей среды, содержащем корпус со средствами подвода и отвода текучей среды, расположенными на противоположных сторонах корпуса, корпус выполнен в виде толстостенной пластины с отверстиями для прохождения текучей среды, кроме того, в передней и задней частях корпуса выполнены отверстия, позволяющие сообщить отверстия для прохождения текучей среды между собой, два из которых соединены со средствами подвода и отвода текучей среды, а остальные снабжены уплотнительными элементами и заглушками и закрыты с внешней стороны фиксирующими планками. В частном случае, отверстия для прохождения текучей среды расположены в корпусе параллельно, а фиксирующие планки закреплены с помощью винтов крепления.To solve the problem in a fluid heat exchanger containing a housing with fluid inlet and outlet located on opposite sides of the housing, the housing is made in the form of a thick-walled plate with holes for the passage of fluid, in addition, holes are made in the front and rear parts of the housing, allowing to inform the holes for the passage of fluid between them, two of which are connected to the means of supply and removal of fluid, and the rest are equipped with sealing elements and plugs shkami and are closed from the outside by fixing levels. In the particular case, the holes for the passage of fluid are located in the housing in parallel, and the fixing strips are fixed with screws.

Совокупность существенных признаков, заключающаяся в том, что корпус выполнен в виде толстостенной пластины с отверстиями для прохождения текучей среды, кроме того, в передней и задней частях корпуса выполнены отверстия, позволяющие сообщить отверстия для прохождения текучей среды между собой, два из которых соединены со средствами подвода и отвода текучей среды, а остальные снабжены уплотнительными элементами и заглушками и закрыты с внешней стороны фиксирующими планками, позволила повысить надежность работы теплообменника за счет увеличения контактной плоской рабочей поверхности и снижения потерь теплоты, повысить технологичность изготовления, сборки и эксплуатации, не усложнив при этом конструкции.The set of essential features, namely, that the casing is made in the form of a thick-walled plate with openings for the passage of fluid, in addition, openings are made in the front and rear parts of the casing to communicate the openings for the passage of fluid with each other, two of which are connected to means inlet and outlet of the fluid, and the rest are equipped with sealing elements and plugs and are closed on the outside by fixing strips, which made it possible to increase the reliability of the heat exchanger due to the magnitude of the contact flat working surface and reduce heat loss, to increase the manufacturability of manufacturing, assembly and operation, without complicating the design.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:The claimed technical solution is illustrated by the drawings:

фиг. 1 - теплообменник текучей среды, частичный разрез вида спереди;FIG. 1 - fluid heat exchanger, partial sectional view of the front;

фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг. 1.FIG. 2 is the same, section AA in FIG. one.

Теплообменник текучей среды содержит корпус 1 со средствами подвода 2 и отвода 3 текучей среды, расположенными на противоположных сторонах корпуса 1. Корпус 1 выполнен в виде толстостенной пластины с параллельно расположенными в нем отверстиями 4 для прохождения текучей среды. В передней и задней частях корпуса 1 выполнены отверстия 5, позволяющие сообщить отверстия 4 для прохождения текучей среды между собой. Два из отверстий 5 соединены со средствами подвода 2 и отвода 3 текучей среды, а остальные снабжены уплотнительными элементами 6 и заглушками 7 и закрыты с внешней стороны фиксирующими планками 8 с винтами крепления 9.The fluid heat exchanger comprises a housing 1 with means for supplying 2 and 3 for discharging a fluid located on opposite sides of the housing 1. The housing 1 is made in the form of a thick-walled plate with openings 4 for passing fluid in parallel therein. In the front and rear parts of the housing 1, holes 5 are made, allowing the holes 4 to pass through the fluid to communicate with each other. Two of the holes 5 are connected to the means of supply 2 and the outlet 3 of the fluid, and the rest are equipped with sealing elements 6 and plugs 7 and are closed externally with fixing strips 8 with screws 9.

Корпус 1 теплообменника может быть выполнен из теплопроводящего материала, металла. Средства подвода и отвода 2 и 3, а также заглушки 7 могут быть выполнены как из металлических, так и из композиционных полимерных материалов.The housing 1 of the heat exchanger can be made of heat-conducting material, metal. Means of supply and removal 2 and 3, as well as plugs 7 can be made of both metal and composite polymer materials.

Теплообменник текучей среды работает следующим образом.The fluid heat exchanger operates as follows.

На боковые теплоотводящие поверхности 10 в рабочей зоне 11 теплообменника устанавливается контактный модуль теплового воздействия, например, с элементами Пельтье (не показан). При необходимости, текучая среда, проходя по внутренним отверстиям 4 и 5 теплообменника, подвергается тепловому воздействию, связанному с подводом и отводом теплоты для обеспечения работы систем автомобиля.On the side heat sink surfaces 10 in the working area 11 of the heat exchanger, a contact module of heat exposure is installed, for example, with Peltier elements (not shown). If necessary, the fluid, passing through the internal openings 4 and 5 of the heat exchanger, is subjected to heat exposure associated with the supply and removal of heat to ensure the operation of vehicle systems.

При необходимости обслуживания теплообменника, для обеспечения доступа к внутренним отверстиям 4 и 5 теплообменника, фиксирующие планки 8 с винтами 9 демонтируются, также демонтируются средства подвода 2 и отвода 3 текучей среды и заглушки 7 с задействованием их отверстий 12.If it is necessary to maintain the heat exchanger, in order to provide access to the internal openings 4 and 5 of the heat exchanger, the fixing strips 8 with screws 9 are dismantled, and the means for supplying 2 and exhaust 3 of the fluid and plugs 7 using their openings 12 are also dismantled.

Заявляемое техническое решение позволяет повысить надежность работы теплообменника, технологичность изготовления, сборки и эксплуатации, сохранив при этом простую конструкцию. Кроме того, данное решение позволяет повысить функциональность теплообменника, направленную на работу, как на отвод, так и на подвод тепловой энергии, за счет возможности применения устройств двойного действия, устанавливаемых на контактную поверхность рабочей зоны теплообменника.The claimed technical solution allows to increase the reliability of the heat exchanger, the manufacturability of manufacture, assembly and operation, while maintaining a simple design. In addition, this solution allows to increase the functionality of the heat exchanger, aimed at work, both on the tap and on the supply of thermal energy, due to the possibility of using double-acting devices installed on the contact surface of the working area of the heat exchanger.

Заявляемое техническое решение возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании с применением ранее освоенных технологий.The claimed technical solution is possible for implementation on standard technological equipment using previously mastered technologies.

Claims

1. A fluid heat exchanger comprising a housing with fluid inlet and outlet means located on opposite sides of the housing, characterized in that the housing is made in the form of a thick-walled plate with openings for the passage of fluid, in addition, openings are made in the front and rear parts of the housing allowing to inform the holes for the passage of fluid between them, two of which are connected to the means of supply and removal of fluid, and the rest are equipped with sealing elements and plugs and closures They are externally secured with brackets.

2. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that the openings for the passage of fluid are located in parallel in the housing.

3. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that the fixing strips are secured with fixing screws.