RU2084792C1

RU2084792C1 - Heat exchanger

Info

Publication number: RU2084792C1
Application number: RU93036378A
Authority: RU
Inventors: Андрей Андреевич Мовчан
Original assignee: Андрей Андреевич Мовчан
Priority date: 1993-07-14
Filing date: 1993-07-14
Publication date: 1997-07-20

Abstract

FIELD: heat engineering; air conditioning system; tubular heat exchangers. SUBSTANCE: heat exchanger has heat exchange members in form of hollow different-profile partitions arranged with clearance in height. Partitions can be made of triangular, trapezoidal or other shapes. Partitions mated in height are arranged so that their tapering sections are located at opposite sides. Clearance between partitions forms continuous zigzag channel over entire height of heat exchanger. EFFECT: enlarged operating capabilities. 4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к трубчатым теплообменникам, и может быть использовано в устройствах для кондиционирования воздуха различного назначения. The invention relates to heat engineering, namely to tubular heat exchangers, and can be used in devices for air conditioning for various purposes.

Известен теплообменник с плоскими теплообменными поверхностями [1]
Известен теплообменник, содержащий теплообменные элементы, расположенные горизонтально с зазором по высоте [2]
Однако, этот известный теплообменник не обладает достаточной теплотехнической эффективностью, так как выполнение каждого ряда из отдельных трубчатых воздуховодов не позволяет увеличить теплообменную поверхность и обеспечить ее равномерное смачивание жидкостью.Known heat exchanger with flat heat exchange surfaces [1]
Known heat exchanger containing heat exchange elements arranged horizontally with a clearance height [2]
However, this known heat exchanger does not have sufficient heat engineering efficiency, since the execution of each row of individual tubular air ducts does not allow to increase the heat exchange surface and ensure its uniform wetting with liquid.

Кроме того, теплообменники с большим количеством трубчатых воздуховодов многодельны и сложны в изготовлении. In addition, heat exchangers with a large number of tubular ducts are busy and difficult to manufacture.

Техническим результатом изобретения является повышение теплотехнической эффективности теплообменника и упрощение технологии его изготовления. The technical result of the invention is to increase the heat engineering efficiency of the heat exchanger and simplify the technology of its manufacture.

Сущность изобретения заключается в том, что в теплообменнике, содержащем теплообменные элементы, расположенные горизонтально с зазором по высоте, каждый теплообменный элемент выполнен в виде полой перегородки переменного профиля, сужающегося у смежных перегородок и противоположных направлениях, при этом перегородки смещены относительно друг друга в горизонтальном направлении, а зазоры между ними образуют по высоте теплообменника зигзагообразный канал. The essence of the invention lies in the fact that in a heat exchanger containing heat exchanger elements arranged horizontally with a height gap, each heat exchanger element is made in the form of a hollow partition of a variable profile, tapering at adjacent partitions and opposite directions, while the partitions are offset relative to each other in the horizontal direction , and the gaps between them form a zigzag channel along the height of the heat exchanger.

Каждая полая перегородка может иметь треугольное или трапецеидальное поперечное сечение, а наиболее длинные стенки, образующие полости в перегородках могут иметь криволинейный профиль. Each hollow partition can have a triangular or trapezoidal cross-section, and the longest walls forming cavities in the partitions can have a curved profile.

Изобретение является промышленно применимым, поскольку совершенно очевидна возможность его практического использования, например в устройствах для кондиционирования воздуха. The invention is industrially applicable, since the possibility of its practical use, for example, in air conditioning devices, is quite obvious.

На фиг. 1 изображен теплообменник, поперечный разрез; на фиг. 2 то же, общий вид, аксонометрия; на фиг. 3 полая перегородка треугольного поперечного сечения, общий вид, аксонометрия; на фиг. 4 то же, трапецеидального поперечного сечения, общий вид, аксонометрия; на фиг. 5 - полая перегородка, наиболее длинная стенка которой имеет криволинейный профиль, общий вид, аксонометрия. In FIG. 1 shows a heat exchanger, cross section; in FIG. 2 the same, general view, axonometry; in FIG. 3 hollow partition of a triangular cross section, general view, axonometry; in FIG. 4 the same, trapezoidal cross-section, general view, axonometry; in FIG. 5 - a hollow partition, the longest wall of which has a curved profile, general view, axonometry.

Теплообменник содержит пакет теплообменных элементов, выполненных в виде полых перегородок 1, которые могут иметь различный профиль, например треугольный (фиг. 3), трапецеидальный (фиг. 4), криволинейный (фиг. 5) сужающийся у смежных пластин в противоположных направлениях, перпендикулярных направлению движения воздуха в полых перегородках 1. The heat exchanger contains a package of heat exchange elements made in the form of hollow partitions 1, which can have a different profile, for example, triangular (Fig. 3), trapezoidal (Fig. 4), curved (Fig. 5) tapering at adjacent plates in opposite directions perpendicular to the direction air movements in hollow partitions 1.

Смежные по высоте теплообменника полые перегородки 1 смещены друг относительно друга в горизонтальном направлении (фиг. 1). The hollow partitions 1 adjacent in height of the heat exchanger 1 are displaced relative to each other in the horizontal direction (Fig. 1).

Зазоры 2 между полыми перегородками 1 образуют по высоте теплообменника непрерывный зигзагообразный канал (на фиг. 1 прямолинейными и криволинейными стрелками показано движение воды в зигзагообразном канале). The gaps 2 between the hollow partitions 1 form a continuous zigzag channel along the height of the heat exchanger (Fig. 1 shows the movement of water in a zigzag channel with straight and curved arrows).

Полые перегородки 1 могут набираться в пакеты, причем несколько пакетов могут работать совместно, как это показано на фиг. 2. Одновременно могут быть использованы полые перегородки различного профиля. The hollow partitions 1 can be stacked in packets, and several packets can work together, as shown in FIG. 2. At the same time, hollow partitions of various profiles can be used.

Выбор профиля перегородок 1 должен определяться в каждом конкретном случае в соответствии с реальными условиями использования теплообменника. The choice of the profile of the partitions 1 should be determined in each case in accordance with the actual conditions of use of the heat exchanger.

При этом необходимо обеспечить увеличение теплообменной поверхности и интенсификацию испарения жидкости при минимальном расходе воды и упрощении технологии изготовления теплообменника. In this case, it is necessary to provide an increase in the heat exchange surface and intensification of liquid evaporation with a minimum water consumption and simplification of the heat exchanger manufacturing technology.

Стрелками на фиг. 2 показано движение основного и вспомогательного потоков воздуха и воды. The arrows in FIG. 2 shows the movement of the main and auxiliary flows of air and water.

Теплообменник работает следующим образом (на примере его использования в устройствах для кондиционирования с косвенно-испарительным принципом охлаждения). The heat exchanger operates as follows (for example, its use in air conditioning devices with an indirect evaporative cooling principle).

При подаче воды сверху (из емкости с перфорированным днищем или форсунок) образуется пленка воды, стекающей по наклонной поверхности полых перегородок 1, как это показано на фиг. 1. Пройдя весь зигзагообразный канал, вода стекает в поддон (на чертеже не показан) и может быть вновь использована. When water is supplied from above (from a container with a perforated bottom or nozzles), a film of water flows down the inclined surface of the hollow partitions 1, as shown in FIG. 1. Having passed the entire zigzag channel, the water flows into a sump (not shown in the drawing) and can be reused.

Вспомогательный поток воздуха, проходя через зазоры 2, образующие зигзагообразный канал, обеспечивает интенсификацию испарения жидкости с поверхности полых перегородок 1, реализуя, тем самым, принцип косвенно-испарительного охлаждения для воздуха, проходящего через полые перегородки 1. The auxiliary air flow passing through the gaps 2 forming a zigzag channel provides the intensification of liquid evaporation from the surface of the hollow partitions 1, thereby realizing the principle of indirect evaporative cooling for air passing through the hollow partitions 1.

В результате замены большого количества трубчатых элементов, имеющихся в известных теплообменниках, предлагаемыми полыми перегородками 1 достигается увеличение теплообменной поверхности на 5 15% в зависимости от конкретного решения и увеличение живого сечения теплообменника на 10 20% за счет повышается теплотехническая эффективность теплообменника. As a result of the replacement of a large number of tubular elements available in known heat exchangers with the proposed hollow partitions 1, an increase in the heat exchange surface is achieved by 5-15% depending on the particular solution and an increase in the live section of the heat exchanger by 10 20% due to the increase in the heat engineering efficiency of the heat exchanger.

Кроме того, изобретение позволяет значительно упростить технологию изготовления теплообменных элементов и теплообменника в целом, что приводит к снижению капитальных затрат. In addition, the invention allows to significantly simplify the manufacturing technology of heat exchange elements and the heat exchanger as a whole, which leads to lower capital costs.

Таким образом, изобретение позволяет увеличить теплотехническую эффективность устройства для кондиционирования и снизить капитальные затраты. Thus, the invention allows to increase the heat engineering efficiency of an air conditioning device and reduce capital costs.

Изобретение в целом более эффективно и может найти широкое применение в различных устройствах, в частности, для кондиционирования воздуха. The invention as a whole is more efficient and can be widely used in various devices, in particular for air conditioning.

Claims

1. A heat exchanger containing heat exchange elements arranged horizontally with a height gap, characterized in that each heat exchange element is made in the form of a hollow partition of a variable profile, tapering at adjacent partitions in opposite directions, while the partitions are offset relative to each other in the horizontal direction, and the gaps between them form a zigzag channel along the height of the heat exchanger.

2. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that each partition has a triangular cross section.

3. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that each partition has a trapezoidal cross section.

4. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that the longest walls forming cavities in the partitions have a curved profile.