RU209787U1 - Матрица пластинчатого теплообменника - Google Patents
Матрица пластинчатого теплообменника Download PDFInfo
- Publication number
- RU209787U1 RU209787U1 RU2021110872U RU2021110872U RU209787U1 RU 209787 U1 RU209787 U1 RU 209787U1 RU 2021110872 U RU2021110872 U RU 2021110872U RU 2021110872 U RU2021110872 U RU 2021110872U RU 209787 U1 RU209787 U1 RU 209787U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchange
- plates
- heat
- exchange elements
- matrix
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к теплообменной технике и может быть использована при создании и модернизации пластинчатых теплообменников. Матрица пластинчатого теплообменника цилиндрической формы с набором соосных кольцевых теплообменных элементов содержит между их внешними профильными поверхностями с двухсторонними сфероидальными выступами и впадинами размещенные соосно с ними дистанционирующие кольцевые спаренные пластины-турбулизаторы с взаимно контактирующими между собой и со смежными теплоотдающими профильными поверхностями теплообменных элементов сфероидальными выступами с одинаковой схемой их осей разбивки для каждой из пластин. Предложенный вариант матрицы обеспечивает существенное увеличение соотношения проходных сечений каналов для смежных теплоносителей и высокую теплоэнергетическую эффективность поверхности. 4 ил.
Description
Полезная модель относится к теплообменной технике и может быть использована при создании и модернизации теплообменных аппаратов и устройств энергетического, транспортного и промышленного назначения, основу которых составляют различные компоновочные варианты интенсифицированной пластинчатой поверхности повышенной турбулентности сетчато-поточного типа с двухсторонними сфероидальными выступами и впадинами [Берман С.С. Поверхность теплообмена // Авторское свидетельство СССР №122567 // БИ. - 1959. - №18].
Известные конструкции пластинчатых теплообменников с матрицей на основе «традиционной» компоновки из плоских прямых профильных теплообменных элементов ([Андреев М.М., Берман С.С., Буглаев В.Т., Костров Х.К. Теплообменная аппаратура энергетических установок - М.: Машгиз, 1963. - 240 с.], с. 28, фиг. 6а, с. 60, фиг. 28) с указанной поверхностью отличаются высокими показателями теплоэнергетической эффективности [Андреев М.М., Берман С.С., Буглаев В.Т., Костров Х.К. Теплообменная аппаратура энергетических установок. - М.: Машгиз, 1963. - 240 с.], [Анисин А.А. Интенсификация теплообмена в профилированных каналах пластинчатых теплообменников: монография. - Брянск: Изд-во БГТУ, 2008. - 152 с.]. Каждый из теплообменных элементов состоит из двух одинаковых профильных пластин с взаимно контактирующими сфероидальными выступами, образующих при этом внутренние каналы для одного из теплоносителей. При взаимном контакте внешних профильных поверхностей теплообменных элементов образуются промежуточные профилированные каналы для другого теплоносителя.
Новым конструктивным вариантом компоновки профильных пластин с двухсторонними сфероидальными выступами и впадинами является матрица пластинчатого теплообменника цилиндрической формы с набором соосных теплообменных элементов из одинаковых плоских кольцевых профильных пластин, образующих при взаимном контакте внутренние и внешние профилированные каналы, обеспечивающие круговую и радиальную схемы перемещения смежных теплоносителей [Анисин А.А., Анисин А.К. Матрица пластинчатого теплообменника / Патент на изобретение РФ №2744394].
При этом ощутимым недостатком в теплообменных аппаратах с представленным вариантом матрицы являются ограниченные возможности реализации заданной величины соотношения проходных сечений каналов с одинаковой геометрией рельефа пластин для разных по физическим свойствам и рабочим параметрам смежных теплоносителей.
Результаты экспериментальных исследований опытной пластинчатой поверхности теплообмена и анализ различных известных конструктивных вариантов ее компоновки [Берман С.С. Поверхность теплообмена // Авторское свидетельство СССР №122567, Андреев М.М., Берман С.С., Буглаев В.Т., Костров Х.К. Теплообменная аппаратура энергетических установок - М.: Машгиз, 1963. - 240 с., Анисин А.А. Интенсификация теплообмена в профилированных каналах пластинчатых теплообменников: монография. - Брянск: Изд-во БГТУ, 2008. - 152 с., Анисин А.А., Анисин А.К. Матрица пластинчатого теплообменника / Патент на изобретение РФ №2744394, Анисин А.А., Анисин А.К. Матрица пластинчатого теплообменника /Патент на полезную модель РФ №139382] дают основания для возможного использования в компоновке матрицы цилиндрической формы с набором кольцевых теплообменных элементов [Анисин А.А., Анисин А.К. Матрица пластинчатого теплообменника / Патент на изобретение РФ №2744394], принятой в качестве прототипа, промежуточных, размещенных между их внешними сторонами, соосных дистанционирующих круговых кольцевых спаренных пластин-турбулизаторов с взаимно контактирующими сфероидальными выступами. Это позволит существенно увеличить соотношение проходных сечений каналов для смежных внешнего и внутреннего теплоносителей, расчетная величина которого может быть обеспечена при соответствующем изменении глубины штамповки сфероидальных выступов и впадин промежуточных пластин-турбулизаторов.
Задачами предложенной полезной модели являются интенсификация теплоотдачи пластинчатой поверхности с двухсторонними сфероидальными выступами и впадинами в условиях нового варианта компоновки кольцевых профильных пластин и повышение энергетических, массогабаритных и компоновочных характеристик теплообменников.
Поставленные задачи решаются при использовании матрицы пластинчатого теплообменника цилиндрической формы, представляющей собой набор соосных кольцевых теплообменных элементов, образованных круговыми кольцевыми профильными пластинами с взаимно контактирующими двухсторонними сфероидальными выступами и впадинами с квадратной схемой осей разбивки, формирующих изолированные профилированные каналы между своими внешними сторонами для внешнего теплоносителя и внутренними сторонами для внутреннего теплоносителя, отличающейся тем, что она дополнительно содержит между внешними сторонами теплообменных элементов размещенные соосно с ними дистанционирующие круговые кольцевые спаренные пластины-турбулизаторы с взаимно контактирующими между собой и со смежными теплоотдающими профильными поверхностями теплообменных элементов сфероидальными выступами с одинаковой схемой их осей разбивки для каждой из пластин.
При осуществлении полезной модели могут быть получены следующие технико-экономические результаты.
1. Повышение эффективности теплоотдачи поверхности путем дополнительной турбулизации потоков смежных теплоносителей в кольцевых профилированных каналах цилиндрической матрицы, а также за счет «эффекта оребрения» дистанционирующих пластин-турбулизаторов, обусловленного механизмом контактной теплопроводности.
2. Снижение металлоемкости и повышение компактности поверхности.
На фиг. 1 представлена схема внешнего вида и геометрия круговой кольцевой профильной модельной пластины с квадратной схемой расположения осей разбивки двухсторонних сфероидальных выступов и впадин (D - наружный диаметр пластины, d - внутренний диаметр пластины, ϕш - угол, определяющий шахматную схему расположения осей разбивки сфероидальных выступов и впадин, ϕк - угол, определяющий коридорную схему расположения осей разбивки сфероидальных выступов и впадин, tш - шаг шахматного расположения осей сфероидальных выступов и впадин, - шаг коридорного расположения осей сфероидальных выступов и впадин); на фиг. 2 - схема сечения теплообменного элемента, образованного круговыми кольцевыми профильными пластинами с взаимно контактирующими двухсторонними сфероидальными выступами и впадинами (сечение А-А на фиг. 1) и его геометрия (D - наружный диаметр элемента, d - внутренний диаметр элемента, h - глубина штамповки сфероидальных выступов и впадин, δ - толщина пластины); на фиг. 3 - схема внешнего вида матрицы пластинчатого теплообменника, представляющей собой набор соосных кольцевых теплообменных элементов и размещенных между их внешними сторонами дистанционирующих круговых кольцевых спаренных пластин-турбулизаторов, формирующих изолированные профилированные каналы, соединенные с наружными коллекторами 1 и 2 для внутреннего теплоносителя и с осевым коллектором 3 для внешнего теплоносителя; на фиг. 4 - схема сечения внутренних 4 и внешних 5 профилированных каналов фрагмента матрицы с кольцевыми спаренными пластинами-турбулизаторами 6 с взаимно контактирующими между собой и со смежными теплоотдающими профильными поверхностями кольцевых теплообменных элементов сфероидальными выступами с одинаковой схемой их осей разбивки для каждой из пластин (сечение Б-Б на фиг. 3).
При работе пластинчатого теплообменника с предложенным вариантом матрицы (фиг. 3, 4) теплота от греющего теплоносителя, проходящего в окружном направлении внутри профилированных каналов 4 кольцевых теплообменных элементов, через стенки передается омывающему их нагреваемому теплоносителю и одновременно за счет контактной теплопроводности каждой из пары промежуточной профильной пластине-турбулизатору 6, реализующей «эффект оребрения» при обтекании ее потоком нагреваемого теплоносителя, поступающего из центрального раздающего коллектора 3 и проходящего в радиальном направлении от центра к переферии матрицы в пространстве каналов 5 между кольцевыми теплообменными элементами и промежуточными пластинами-турбулизаторами.
Использование в компоновке цилиндрической матрицы промежуточных спаренных пластин-турбулизаторов с различной заданной глубиной штамповки сфероидальных выступов позволит при соответствующем изменении соотношения проходных сечений каналов для смежных теплоносителей варьировать их массовыми расходами, обеспечивая расчетные параметры внешнего и внутреннего теплоносителей.
При этом достаточно высокий уровень тепловой эффективности поверхности профилированных каналов матрицы определяется дополнительной турбулизацией потока теплоносителей сфероидальными выступами и впадинами контактирующих пластин и влиянием механизма контактной теплопроводности по стороне внешнего теплоносителя с увеличенной поверхностью теплообмена, которое может быть усилено при большей площади и плотности взаимного контактирования сфероидальных выступов теплопередающих пластин с выступами пластин-турбулизаторов со сферическими углублениями на их вершинах.
Claims (1)
- Матрица пластинчатого теплообменника цилиндрической формы, представляющая собой набор соосных кольцевых теплообменных элементов, образованных круговыми кольцевыми профильными пластинами с взаимно контактирующими двухсторонними сфероидальными выступами и впадинами с квадратной схемой осей разбивки, формирующих изолированные профилированные каналы между своими внешними сторонами для внешнего теплоносителя и внутренними сторонами для внутреннего теплоносителя, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит между внешними сторонами теплообменных элементов размещенные соосно с ними дистанционирующие круговые кольцевые спаренные пластины-турбулизаторы с взаимно контактирующими между собой и со смежными теплоотдающими профильными поверхностями теплообменных элементов сфероидальными выступами с одинаковой схемой их осей разбивки для каждой из пластин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021110872U RU209787U1 (ru) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | Матрица пластинчатого теплообменника |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021110872U RU209787U1 (ru) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | Матрица пластинчатого теплообменника |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU209787U1 true RU209787U1 (ru) | 2022-03-23 |
Family
ID=80820416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021110872U RU209787U1 (ru) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | Матрица пластинчатого теплообменника |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU209787U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU54731U1 (ru) * | 2006-02-13 | 2006-07-27 | ЗАО "Оскон-Вятка" | Многоканальный теплообменный аппарат |
JP2009014220A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Toyota Motor Corp | 熱交換器 |
EP2423630B1 (fr) * | 2010-08-24 | 2014-08-20 | Electricité de France | Dispositif d'échange thermique |
JP6113175B2 (ja) * | 2011-10-19 | 2017-04-12 | ベーエス−ベルメプロツェステクニーク ゲーエムベーハー | 高温熱交換器 |
RU2623346C1 (ru) * | 2016-06-22 | 2017-06-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Куранты" (ООО "Куранты") | Универсальная пластина пластинчатого теплообменника и способ изготовления пакета пластин пластинчатого теплообменника |
-
2021
- 2021-04-19 RU RU2021110872U patent/RU209787U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU54731U1 (ru) * | 2006-02-13 | 2006-07-27 | ЗАО "Оскон-Вятка" | Многоканальный теплообменный аппарат |
JP2009014220A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Toyota Motor Corp | 熱交換器 |
EP2423630B1 (fr) * | 2010-08-24 | 2014-08-20 | Electricité de France | Dispositif d'échange thermique |
JP6113175B2 (ja) * | 2011-10-19 | 2017-04-12 | ベーエス−ベルメプロツェステクニーク ゲーエムベーハー | 高温熱交換器 |
RU2623346C1 (ru) * | 2016-06-22 | 2017-06-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Куранты" (ООО "Куранты") | Универсальная пластина пластинчатого теплообменника и способ изготовления пакета пластин пластинчатого теплообменника |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2744394C1 (ru) | Матрица пластинчатого теплообменника | |
CN104613805A (zh) | 一种轴对称梳齿形内翅片结构及其翅片管束 | |
CN101566445B (zh) | 丁胞型强化换热管 | |
RU2620886C1 (ru) | Матрица пластинчатого теплообменника | |
RU209787U1 (ru) | Матрица пластинчатого теплообменника | |
CN103389001A (zh) | 一种换热器用翅片结构 | |
RU209749U1 (ru) | Матрица пластинчатого теплообменника | |
CN202229631U (zh) | 一种热交换器 | |
CN201653210U (zh) | 一种改进型的金属导热管 | |
CN102345990A (zh) | 一种热交换器 | |
RU2553046C1 (ru) | Радиатор сотового типа с турбулизирующими вставками для охлаждения масла и воды | |
RU146152U1 (ru) | Шероховатая трубчатая поверхность теплообмена | |
CN206556488U (zh) | 一种换热板及换热器 | |
RU139382U1 (ru) | Матрица пластинчатого теплообменника | |
CN205300348U (zh) | W型鳍片管 | |
RU126443U1 (ru) | Матрица пластинчатого теплообменника | |
RU2462677C1 (ru) | Матрица пластинчатого теплообменника | |
CN203837547U (zh) | 一种多阵列平面热管 | |
CN214468915U (zh) | 一种散热器的高效散热管 | |
RU103180U1 (ru) | Теплообменное устройство | |
CN219390642U (zh) | 一种折流式三周期极小曲面换热器 | |
CN208861780U (zh) | 一种具有散热功能的变压器外壳 | |
CN106091780B (zh) | 散热片距离规律变化的圆弧形散热管 | |
CN103791483B (zh) | 苯乙烯加热炉及其在化工领域的应用 | |
CN215955008U (zh) | 一种油浸式变压器用散热器的圆角式散热片 |