RU2164332C2 - Stack of plates for heat exchanger - Google Patents

Stack of plates for heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
RU2164332C2
RU2164332C2 RU99104671/06A RU99104671A RU2164332C2 RU 2164332 C2 RU2164332 C2 RU 2164332C2 RU 99104671/06 A RU99104671/06 A RU 99104671/06A RU 99104671 A RU99104671 A RU 99104671A RU 2164332 C2 RU2164332 C2 RU 2164332C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plates
corrugations
heat exchanger
insert
plate
Prior art date
Application number
RU99104671/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99104671A (en
Inventor
В.В. Махалов
Original Assignee
Открытое акционерное общество Уральский торговый дом "Логика"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Уральский торговый дом "Логика" filed Critical Открытое акционерное общество Уральский торговый дом "Логика"
Priority to RU99104671/06A priority Critical patent/RU2164332C2/en
Publication of RU99104671A publication Critical patent/RU99104671A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2164332C2 publication Critical patent/RU2164332C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: heat-exchange apparatus in public utilities and in chemical, petroleum and refrigerating branches of industry. SUBSTANCE: stack of plates for heat exchanger consists of alternating smooth and corrugated plate-inserts. They have projections and hollows on their surface alternating along both axes of plate-insert plane. Corrugations on surface of plate-inserts are formed as projections and hollows. EFFECT: simplified manufacture and assembly of plates. 3 dwg

Description

Изобретение относится к комплектам из пластинчатых элементов со средствами для увеличения площади теплопередачи, в частности с ребрами, впадинами, сконструированными для сборки в виде стопкообразных комплектов, и может широко использоваться в теплообменных аппаратах в коммунальном хозяйстве, химической, нефтяной и холодильной промышленности. The invention relates to sets of plate elements with means for increasing the heat transfer area, in particular with fins, troughs designed for assembly in the form of stacked sets, and can be widely used in heat exchangers in the utilities, chemical, oil and refrigeration industries.

Известен пакет пластин для теплообменника, описанный в м.з. PCT N 91-16589 "Пластинчатый испаритель" по кл. F 28 F 3/06, 3,02, з. 15.04.91, оп. 31.10.91. A well-known package of plates for a heat exchanger described in mz PCT N 91-16589 "Plate evaporator" according to class F 28 F 3/06, 3.02, s. 04/15/91, op. 10/31/91.

Известный пакет состоит из нескольких примыкающих одна к другой теплообменных пластин, снабженных гофрами в виде выступов и впадин, причем гофры на каждой пластине образуют несколько зон с различным направлением гофр и на смежных пластинах часть зон имеет противоположное направление гофр, а часть зон - одинаковое направление гофр. The known package consists of several adjacent heat exchange plates equipped with corrugations in the form of protrusions and depressions, the corrugations on each plate forming several zones with different directions of the corrugations and on adjacent plates some of the zones have the opposite direction of the corrugations, and some of the zones have the same direction of the corrugations .

Недостатком известного пакета является необходимость применения при сборке элементов, обеспечивающих размещение пластин на определенном расстоянии друг от друга для создания каналов протекания теплообменной жидкости, и подборки пластин с чередованием зон с различным направлением гофр при сборке. A disadvantage of the known package is the need to use elements during assembly that ensure the plates are placed at a certain distance from each other to create channels for the flow of heat transfer fluid, and the selection of plates with alternating zones with different corrugations during assembly.

Известен пакет пластин для теплообменника, описанный в з. Великобритании N 2236841 "Теплообменник" по кл. F 28 F 13/00, з. 09.08.89, оп. 17.04.91. A known package of plates for a heat exchanger, described in s. Great Britain N 2236841 "Heat exchanger" according to cl. F 28 F 13/00, c. 08/09/89, op. 04/17/91.

Известный пакет содержит стопку пластин, прилегающих друг к другу, поверхности которых выполнены с небольшими полусферическими выступами для турбулизации потоков теплообменных текучих сред и представляют собой каналы для подачи этих сред, а полуцилиндрические выступы, проходящие по всей ширине пластины, служат для создания необходимого зазора между пластинами, при этом на смежных пластинах каналы для подачи теплообменных сред размещены взаимно перпендикулярно. The known package contains a stack of plates adjacent to each other, the surfaces of which are made with small hemispherical protrusions for turbulizing the flows of heat-exchange fluids and are channels for supplying these media, and semi-cylindrical protrusions extending across the entire width of the plate serve to create the necessary gap between the plates moreover, on adjacent plates, channels for supplying heat transfer media are arranged mutually perpendicularly.

Недостатком известного пакета является необходимость выполнения специальных элементов для получения необходимого зазора между пластинами и обеспечения определенной взаимной ориентации пластин при сборке их в пакет. A disadvantage of the known package is the need to perform special elements to obtain the necessary gap between the plates and to ensure a certain mutual orientation of the plates when assembling them into a package.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является пакет пластин для теплообменника, описанный в а. с. СССР N 1688099 "Теплообменник" по кл. F 28 D 9/00, F 28 F 3/02, з. 09.10.89, оп. 30.10.91 и выбранный в качестве прототипа. Closest to the technical nature of the claimed is a package of plates for a heat exchanger described in a. from. USSR N 1688099 "Heat exchanger" according to class. F 28 D 9/00, F 28 F 3/02, h. 10/09/89, op. 10.30.91 and selected as a prototype.

Известный пакет состоит из чередующихся гладких пластин и гофрированных пластин-вставок, гофры которых выполнены в виде чередующихся по одной из осей плоскости пластины-вставки трапецеидальных выступов и впадин, проходящих по всей ширине пластины-вставки, при этом на выступах и впадинах выполнены турбулизирующие просечки, отогнутые с образованием конических поверхностей в сторону широкой части трапеции, а гофры на пластинах-вставках, прилегающих к одной гладкой пластине, имеют взаимно перпендикулярное направление. The known package consists of alternating smooth plates and corrugated insert plates, the corrugations of which are made in the form of trapezoidal protrusions and depressions alternating along one axis of the insert plane of the insert, extending along the entire width of the insert plate, while turbulent notches are made on the protrusions and depressions, bent with the formation of conical surfaces towards the wide part of the trapezoid, and the corrugations on the insert plates adjacent to one smooth plate have a mutually perpendicular direction.

Недостатком известного пакета является необходимость выполнения турбулизирующих просечек на поверхности гофр, обеспечения их различной ориентации на плоской поверхности гофр и обеспечения определенной ориентации самих пластин-вставок при сборке всех пластин в пакет для создания взаимно перпендикулярных каналов для подачи теплообменных сред. Кроме того, в известном теплообменнике теплообмен снижен из-за того, что в местах прилегания впадин к поверхности гладкой пластины получается двойная толщина металлической пластины. Выполнение гофр сплошными и длинными образует для потоков теплообменной среды узкие протяженные каналы, в которые требуется подавать потоки во взаимно перпендикулярном направлении, что не всегда удобно в эксплуатации, причем из-за ограниченности каналов стенками гофр жидкость испытывает в них значительное сопротивление, что требует большей толщины пластин, а гофры требуется выполнять относительно большой высоты, что увеличивает размеры теплообменника. При этом для обеспечения оптимального режима работы теплообменника пластины в нем должны быть квадратными, что также увеличивает размеры теплообменника. Кроме того, за счет того, что пластины-вставки гофрированы по всей длине, трудно осуществлять герметизацию каналов в собираемом из них теплообменнике. A disadvantage of the known package is the need to make turbulent cuts on the surface of the corrugations, to ensure their different orientation on the flat surface of the corrugations and to provide a certain orientation of the insert plates themselves when assembling all the plates into the package to create mutually perpendicular channels for supplying heat transfer media. In addition, in the known heat exchanger, heat transfer is reduced due to the fact that in places where the depressions fit to the surface of the smooth plate, a double thickness of the metal plate is obtained. The execution of corrugations continuous and long forms narrow extended channels for heat-transfer medium flows, into which it is necessary to supply flows in a mutually perpendicular direction, which is not always convenient in operation, and due to the limited channels of the corrugation walls, the liquid experiences considerable resistance in them, which requires a greater thickness plates, and corrugations are required to perform a relatively large height, which increases the size of the heat exchanger. At the same time, to ensure optimal operation of the heat exchanger, the plates in it should be square, which also increases the size of the heat exchanger. In addition, due to the fact that the insert plates are corrugated along the entire length, it is difficult to seal the channels in the heat exchanger assembled from them.

Целью заявляемого изобретения является упрощение изготовления пластин и сборки их в пакет при повышении теплообмена, уменьшении толщины пластин и уменьшении размеров теплообменника. The aim of the invention is to simplify the manufacture of plates and assembling them into a bag while increasing heat transfer, reducing the thickness of the plates and reducing the size of the heat exchanger.

Поставленная цель достигается тем, что в пакете пластин для теплообменника, состоящем из чередующихся, примыкающих друг к другу гладких пластин и гофрированных пластин-вставок, имеющих на поверхности гофры в виде чередующихся по одной из осей плоскости пластины-вставки выступов и впадин, согласно полезной модели гофры на пластинах-вставках выполнены в виде выступов и впадин, чередующихся по обеим осям плоскости пластины-вставки. This goal is achieved by the fact that in the package of plates for the heat exchanger, consisting of alternating smooth plates adjacent to each other and corrugated insert plates having corrugations on the surface of the corrugations in the form of protrusions and depressions alternating along one axis of the plane of the insert plate, according to a utility model corrugations on the insert plates are made in the form of protrusions and depressions alternating along both axes of the plane of the insert plate.

При этом гофры, выполненные в виде выступов и впадин, могут иметь разный размер. At the same time, corrugations made in the form of protrusions and depressions can have different sizes.

Кроме того, края пластин-вставок выполнены с возможностью обеспечения герметизации при сборке. In addition, the edges of the insert plates are configured to provide sealing during assembly.

Выполнение гофр на пластинах-вставках в виде выступов и впадин, чередующихся по обеим осям плоскости пластины-вставки, заставляет делать их небольшой протяженности и дает возможность обойтись без специальных турбулизаторов, упрощая процесс их изготовления и сборки и позволяя им самим выполнять одновременно роль турбулизаторов и роль элементов, обеспечивающих заданный зазор между пластинами. Тот факт, что чередующиеся по обеим осям гофры получаются при этом достаточно короткими, резко уменьшает возможность образования застойных зон в канале протекания жидкости, исключает наличие зон с двойной толщиной пластин, что интенсифицирует и улучшает теплообмен, а также не дает возможности пластинам "слипаться " при значительном давлении жидкости, позволяя выполнять пластины более тонкими. Поскольку гофры не являются сплошными и каналом для потока теплообменной жидкости служит все пространство между гладкой пластиной и пластиной-вставкой, то указанный поток не встречает столь большого сопротивления гофр, как в случае ограниченных сплошными гофрами каналов в прототипе; это позволяет уменьшить зазор между пластинами и уменьшить размеры теплообменника. Выполнение краев пластин-вставок гладкими дает возможность легко обеспечить герметизацию каналов при сборке пластин в теплообменник, что также упрощает процесс сборки. The implementation of the corrugations on the insert plates in the form of protrusions and depressions alternating along both axes of the insert plate plane makes them small in length and makes it possible to dispense with special turbulators, simplifying the process of their manufacture and assembly and allowing them to simultaneously play the role of turbulators and the role of elements providing a given gap between the plates. The fact that the corrugations alternating along both axes are obtained sufficiently short in this case sharply reduces the possibility of stagnant zones in the fluid flow channel, eliminates the presence of zones with double plate thickness, which intensifies and improves heat transfer, and also prevents the plates from sticking together significant fluid pressure, allowing plates to be made thinner. Since the corrugations are not continuous and the entire space between the smooth plate and the insert plate serves as a channel for the flow of heat transfer liquid, this stream does not meet such a high resistance of the corrugations as in the case of channels limited by continuous corrugations in the prototype; this allows to reduce the gap between the plates and to reduce the size of the heat exchanger. Making the edges of the insert plates smooth makes it easy to provide sealing of the channels when assembling the plates into a heat exchanger, which also simplifies the assembly process.

Заявляемый пакет пластин для теплообменника обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него чередованием выступов и впадин по обеим осям плоскости пластины-вставки и выполнением краев этих пластин с возможностью герметизации пакета при его сборке, обеспечивающими достижение заданного результата. The inventive package of plates for the heat exchanger has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by the alternation of protrusions and depressions on both axes of the plane of the insert plate and the edges of these plates with the ability to seal the package during its assembly, ensuring the achievement of a given result.

Заявителю неизвестны технические решения, обладающие совокупностью указанных существенных отличительных признаков, обеспечивающих достижение заданного эффекта, поэтому он считает, что заявляемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень". The applicant does not know the technical solutions possessing the totality of these essential distinguishing features that ensure the achievement of the desired effect, so he believes that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Заявляемый пакет пластин может найти широкое применение в теплообменниках для коммунального хозяйства, нефтяной и холодильной промышленности, соответствуя тем самым критерию "промышленная применимость". The inventive package of plates can be widely used in heat exchangers for utilities, oil and refrigeration industry, thereby meeting the criterion of "industrial applicability".

Изобретение иллюстрируется чертежами, где представлены на
- фиг. 1 схематичный внешний вид гофрированной пластины-вставки, где крестиками помечены впадины, а точками - выступы:
- фиг. 2 вид в разрезе пакета пластин для теплообменника с гофрами одинакового размера;
- фиг. 3 вид в разрезе пакета пластин для теплообменника с гофрами разного размера.
The invention is illustrated by drawings, which are presented on
- FIG. 1 is a schematic view of a corrugated insert plate, where depressions are marked with crosses and protrusions are marked with dots:
- FIG. 2 is a sectional view of a package of plates for a heat exchanger with corrugations of the same size;
- FIG. 3 is a sectional view of a package of plates for a heat exchanger with corrugations of different sizes.

Заявляемый пакет пластин для теплообменника состоит из собранных в стопку чередующихся гладких пластин 1 и гофрированных пластин-вставок 2, имеющих на поверхности чередующиеся по обеим осям плоскости пластины-вставки выступы 3 и впадины 4, например, полусферической формы (см. фиг. 1 и 2). Выступы и впадины могут иметь и любую другую форму и иметь разный размер (см. фиг. 3). При этом гофры меньшего размера играют роль турбулизаторов, а гофры большего размера - роль элементов, задающих расстояние между пластинами. За счет чередования по обеим осям плоскости пластины-вставки выступов 3 и впадин 4 на гофрированных пластинах-вставках 2 между гладкими пластинами 1 и пластинами-вставками 2 обеспечивается некоторое расстояние так, что при этом образуются каналы 5 и 6 для пропускания теплообменных текучих сред. Эти среды могут подаваться через пластины теплообменника в любом направлении. Края пластин-вставок выполнены гладкими, что позволяет при сборке с помощью, например, резиновых уплотняющих прокладок (на чертежах не показаны) легко герметизировать каналы для прохождения теплообменных сред. The inventive package of plates for a heat exchanger consists of alternating smooth plates 1 stacked in a stack and corrugated insert plates 2 having protrusions 3 and depressions 4, for example, of a hemispherical shape, alternating on both axes of the insertion plane, on the surface (see Fig. 1 and 2 ) The protrusions and depressions can have any other shape and have a different size (see Fig. 3). In this case, smaller corrugations play the role of turbulizers, and larger corrugations play the role of elements that specify the distance between the plates. Due to the alternation on both axes of the insertion plate of the protrusions 3 and depressions 4 on the corrugated insertions 2 between the smooth plates 1 and the insertion plates 2, a certain distance is provided so that channels 5 and 6 are formed for passing heat-exchange fluids. These media can be fed through the heat exchanger plates in any direction. The edges of the insert plates are made smooth, which makes it possible to easily seal the channels for the passage of heat transfer media during assembly using, for example, rubber gaskets (not shown in the drawings).

Пластины могут быть изготовлены из металлических листов толщиной 0,3 мм, пластины-вставки изготавливают, например, штамповкой. The plates can be made of metal sheets with a thickness of 0.3 mm, the insert plates are made, for example, by stamping.

Пластины собирают в пакет любым известным способом, например с помощью крепежных элементов (на чертежах не показаны). Поскольку пластины достаточно тонкие и направление подачи теплообменных сред может быть любым, а зазор между пластинами обеспечивается, то пластины могут быть также собраны в теплообменник, например, сворачиванием их в трубу. The plates are collected in a bag by any known method, for example using fasteners (not shown in the drawings). Since the plates are quite thin and the flow direction of the heat transfer media can be any, and the gap between the plates is ensured, the plates can also be assembled into a heat exchanger, for example, by folding them into a pipe.

При подаче теплообменных сред в каналы, образованные пластинами 1 и 2 пакета теплообменника, среда набегает на полусферические выступы 3, действующие как турбулизаторы, и с них часть ее потока отклоняется к впадинам 4 и разрушает застойные зоны в них, интенсифицируя теплообмен. When heat transfer media are fed into the channels formed by plates 1 and 2 of the heat exchanger package, the medium runs onto hemispherical protrusions 3, acting as turbulators, and from them part of its flow deviates to the troughs 4 and destroys the stagnant zones in them, intensifying heat transfer.

В сравнении с прототипом заявляемый пакет пластин теплообменника является более простым в изготовлении и в сборке, имеет повышенный теплообмен, более тонкие пластины и меньшие размеры. Compared with the prototype, the inventive package of plates of the heat exchanger is simpler to manufacture and assemble, has increased heat transfer, thinner plates and smaller sizes.

Claims (1)

Пакет пластин для теплообменника, состоящий из чередующихся, примыкающих друг к другу гладких пластин и гофрированных пластин-вставок, имеющих на поверхности гофры в виде чередующихся по одной из осей плоскости пластины-вставки выступов и впадин, отличающийся тем, что гофры на пластинах-вставках выполнены в виде выступов и впадин, чередующихся по обеим осям плоскости пластины-вставки. A package of plates for a heat exchanger, consisting of alternating smooth plates adjacent to each other and corrugated insert plates having corrugations on the surface of the corrugations in the form of protrusions and depressions alternating along one axis of the plane of the insert plate, characterized in that the corrugations on the insert plates are made in the form of protrusions and depressions, alternating on both axes of the plane of the insert plate.
RU99104671/06A 1999-03-02 1999-03-02 Stack of plates for heat exchanger RU2164332C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99104671/06A RU2164332C2 (en) 1999-03-02 1999-03-02 Stack of plates for heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99104671/06A RU2164332C2 (en) 1999-03-02 1999-03-02 Stack of plates for heat exchanger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99104671A RU99104671A (en) 2001-01-10
RU2164332C2 true RU2164332C2 (en) 2001-03-20

Family

ID=20216849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99104671/06A RU2164332C2 (en) 1999-03-02 1999-03-02 Stack of plates for heat exchanger

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2164332C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561356C1 (en) * 2013-03-08 2015-08-27 Данфосс А/С Heat exchanger with two-side pattern of cavities
RU2562347C1 (en) * 2013-03-08 2015-09-10 Данфосс А/С Heat exchanger with inserts having two-side pattern of cavities
RU216818U1 (en) * 2023-01-19 2023-03-02 Артур Михайлович Силин PLATE HEAT EXCHANGER

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАРАНОВСКИЙ Н.В. и др. Пластинчатые и спиральные теплообменники. - М.: Машиностроение. 1973, с.19 - 34. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561356C1 (en) * 2013-03-08 2015-08-27 Данфосс А/С Heat exchanger with two-side pattern of cavities
RU2562347C1 (en) * 2013-03-08 2015-09-10 Данфосс А/С Heat exchanger with inserts having two-side pattern of cavities
US10113814B2 (en) 2013-03-08 2018-10-30 Danfoss A/S Double dimple pattern heat exchanger
US10145625B2 (en) 2013-03-08 2018-12-04 Danfoss A/S Dimple pattern gasketed heat exchanger
RU216818U1 (en) * 2023-01-19 2023-03-02 Артур Михайлович Силин PLATE HEAT EXCHANGER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5036911A (en) Embossed plate oil cooler
US4815534A (en) Plate type heat exchanger
US10048020B2 (en) Heat transfer surfaces with flanged apertures
EP2344826B1 (en) Heat exchanger plate and heat exchanger
EP1122505B1 (en) Plate type heat exchanger
US20150083379A1 (en) Plate heat exchanger and refrigeration cycle system including the same
CN111712683A (en) Indirect heat exchanger
JPH11270985A (en) Plate-type heat exchanger
US20020162646A1 (en) Angled turbulator for use in heat exchangers
US20200011614A1 (en) Air fin for a heat exchanger
JP3669590B2 (en) Heat exchanger and its manufacturing method
RU2164332C2 (en) Stack of plates for heat exchanger
EP0136481A2 (en) Stacked plate/fin-type heat exchanger
RU10861U1 (en) PACKAGE OF PLATES FOR HEAT EXCHANGER
JP2005195190A (en) Multiplate heat exchanger
RU2349853C2 (en) Heat exchanger plate and plate-type heat exchanger comprising such plates
JP3749436B2 (en) Heat exchanger turbulence with interrupted rotation
EP2064509B1 (en) Heat transfer surfaces with flanged apertures
US20230258414A1 (en) A double wall plate heat exchanger
EP0097726B1 (en) A heat exchanger
RU13421U1 (en) PACKAGE OF PLATES FOR HEAT EXCHANGER (OPTIONS)
JP2000220971A (en) Plate type heat exchanger
CN220187496U (en) Corrugated plate group with unequal flow sections and heat exchanger
JPS6176889A (en) Plate type heat exchanger
CN220472395U (en) Plate heat exchanger with high-efficient profile of tooth

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20030303