RU2236660C2 - Liquid-to-liquid heat exchanger for hot water supply systems - Google Patents

Liquid-to-liquid heat exchanger for hot water supply systems Download PDF

Info

Publication number
RU2236660C2
RU2236660C2 RU2002124011/06A RU2002124011A RU2236660C2 RU 2236660 C2 RU2236660 C2 RU 2236660C2 RU 2002124011/06 A RU2002124011/06 A RU 2002124011/06A RU 2002124011 A RU2002124011 A RU 2002124011A RU 2236660 C2 RU2236660 C2 RU 2236660C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plates
channels
heat exchanger
passages
liquid
Prior art date
Application number
RU2002124011/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002124011A (en
Inventor
А.Г. Евсеев (RU)
А.Г. Евсеев
Г.А. Евсеев (RU)
Г.А. Евсеев
А.А. Капичников (RU)
А.А. Капичников
В.А. Ткач (RU)
В.А. Ткач
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Авиакомплекс"
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 Закрытое акционерное общество "Авиакомплекс" filed Critical Закрытое акционерное общество "Авиакомплекс"
Priority to RU2002124011/06A priority Critical patent/RU2236660C2/en
Publication of RU2002124011A publication Critical patent/RU2002124011A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2236660C2 publication Critical patent/RU2236660C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: heat-power engineering; hot water supply systems.
SUBSTANCE: proposed liquid-to-liquid heat exchanger includes stack of intermediate plates with passages for flow of liquid to be heated and heating medium and extreme load-bearing plates; passages are provided with rectilinear sections and bends and are communicated with collectors supplying and discharging liquid to be heated and heating medium. Intermediate plates are provided with half-passages on either side for liquid to be heated and heating medium; rectilinear sections of half-passages on different sides of plate are matched. Passages for flow of liquid to be heated and heating medium are formed by matched half-passages of adjacent intermediate plates and half-passages of extreme intermediate plates on side of load-bearing plates. Internal and external walls of passages are profiled at turn at smooth change of curvature of contours, thus providing for continuous flow after turn. Sealing plates with holes for collectors may be laid between adjacent intermediate sheets and extreme intermediate plates and load-bearing plates. Sealing sheets may be provided with cuts according to shaped of half-passages. Flat surfaces of intermediate and load-bearing plates may be provided with sealing coats. Adjacent intermediate and extreme intermediate and load-bearing plates may be hermetically interconnected by soldering.
EFFECT: minimizing of salt deposition in passages; enhanced thermal and service characteristics; facilitated procedure of manufacture.
7 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для горячего водоснабжения зданий и сооружений.The invention relates to a power system and can be used for hot water supply of buildings and structures.

Теплообменник “жидкость-жидкость” для горячего водоснабжения должен удовлетворять двум основным требованиям: обеспечение эффективного теплообмена между греющей и нагреваемой средами, минимальное осаждение солей жесткости в каналах нагреваемой среды (воды).The liquid-liquid heat exchanger for hot water supply must satisfy two basic requirements: ensuring effective heat exchange between the heating and heated media, the minimum precipitation of hardness salts in the channels of the heated medium (water).

Эффективный теплообмен между жидкостями обеспечивается передачей тепла через тонкую стенку, разделяющую каналы жидкостей, и боковые стенки каналов. Каналы для протока двух жидкостей должны быть согласованы, т.е. располагаться по разные стороны от тонкой стенки. Течение жидкостей в теплообменнике должно быть организовано по схеме “противоток”.Effective heat transfer between liquids is provided by heat transfer through a thin wall separating the fluid channels and the side walls of the channels. The channels for the flow of two fluids must be consistent, i.e. located on opposite sides of a thin wall. The flow of liquids in the heat exchanger should be organized according to the “counterflow” scheme.

Осаждение солей жесткости наблюдается в каналах проточной нагреваемой воды для горячего водоснабжения. Греющая же вода проходит предварительную водоподготовку и циркулирует в замкнутом контуре горячего водоснабжения, что минимизирует отложение солей жесткости в каналах греющей воды. Факторами, препятствующими отложению солей жесткости, являются увеличение скорости потока воды в каналах нагреваемой среды (воды) и переход к турбулентному режиму течения в каналах, при котором профиль скорости потока является более наполненным и, как следствие, увеличивается касательная сила у стенок канала, вызывающая снос частиц.Precipitation of hardness salts is observed in the channels of flowing heated water for hot water supply. The heating water undergoes preliminary water treatment and circulates in a closed hot water supply circuit, which minimizes the deposition of hardness salts in the heating water channels. Factors that prevent the deposition of hardness salts are the increase in the flow rate of water in the channels of the heated medium (water) and the transition to a turbulent flow regime in the channels, in which the profile of the flow rate is more full and, as a result, the tangential force at the channel walls increases, causing drift particles.

Неблагоприятным фактором, увеличивающим осаждение солей жесткости на стенках канала, является наличие рециркуляционных (отрывных) зон за уступами, в области за поворотом потока при малых радиусах поворота или поворотах под прямым углом. В рециркуляционных зонах снижается скорость потока примерно в 3 раза по сравнению со скоростью основного потока, что и способствует отложению солей жесткости.An unfavorable factor that increases the deposition of hardness salts on the channel walls is the presence of recirculation (separation) zones behind the ledges, in the region behind the flow turn at small turning radii or at right angles. In recirculation zones, the flow rate decreases by about 3 times compared with the main flow rate, which contributes to the deposition of hardness salts.

Эффективный теплообмен и минимальное отложение солей жесткости могли бы быть достигнуты в прямолинейных каналах при большой скорости (свыше 1 м/с) и турбулентном режиме течения в них. Однако, как показывает расчетный анализ, например, при гидравлическом диаметре канала 5-6 мм необходимая длина канала может составить 5-6 м, что трудно реализовать в компактных теплообменниках. В этом случае необходимо использовать каналы с прямолинейными участками и поворотами, например, на 180°.Efficient heat transfer and minimal deposition of hardness salts could be achieved in rectilinear channels at high speed (over 1 m / s) and turbulent flow in them. However, as the calculation analysis shows, for example, with a hydraulic channel diameter of 5-6 mm, the required channel length can be 5-6 m, which is difficult to implement in compact heat exchangers. In this case, it is necessary to use channels with straight sections and turns, for example, 180 °.

Компактный теплообменник можно реализовать и при ламинарном режиме течения при существенно меньшей скорости потока, что будет сопровождаться более интенсивным отложением солей жесткости в каналах теплообменника. Так в случае прямолинейных каналов в теплообменнике, например, длиной 0,5 м и гидравлическом диаметре канала 2-3 мм скорость потока в каналах теплообменника будет меньше 0,1-0,2 м/с, при этом реализуется ламинарный режим течения.A compact heat exchanger can also be implemented in the laminar flow regime at a significantly lower flow velocity, which will be accompanied by more intense deposition of hardness salts in the heat exchanger channels. So in the case of rectilinear channels in a heat exchanger, for example, 0.5 m long and a hydraulic diameter of the channel 2-3 mm, the flow velocity in the heat exchanger channels will be less than 0.1-0.2 m / s, and a laminar flow regime is realized.

Известен теплообменник (ЕР 0183008 В 1, кл. F 28 F 3/08), содержащий пакет пластин. В верхних частях пластин выполнены прямолинейные каналы, параллельные боковым стенкам пластин, а нижняя часть пластин плоская. К каналам пластин подводится и из каналов отводится греющая или нагреваемая жидкость через соответствующие коллекторы в пластинах, расположенные в торцевых частях пластин, при этом жидкости не смешиваются. Скорость потока в каналах теплообменника мала, течение ламинарное. Пакет собирается из попеременно расположенных пластин для одной и другой жидкостей без уплотняющих элементов, т.е. теплообменник выполняется неразборным. При использовании теплообменника в системе горячего водоснабжения разборка теплообменника для его очистки от отложений солей жесткости невозможна.Known heat exchanger (EP 0183008 In 1, class F 28 F 3/08) containing a package of plates. In the upper parts of the plates, straight channels are made parallel to the side walls of the plates, and the lower part of the plates is flat. The heating or heated fluid is led to the channel of the plates and from the channels through the respective collectors in the plates located in the end parts of the plates, while the liquids are not mixed. The flow rate in the channels of the heat exchanger is small, the flow is laminar. The bag is assembled from alternately arranged plates for one and the other liquids without sealing elements, i.e. the heat exchanger is non-separable. When using a heat exchanger in a hot water supply system, disassembling a heat exchanger to clean it from deposits of hardness salts is impossible.

Известны разборные пластинчатые теплообменники "жидкость-жидкость" (ЕР 0327574 В 1, кл. F 28 F 3/08, F 28 F 17/00, B 21 D 53/14) и (ЕР 0463298 В 1, кл. F 28 F 3/08). Разборные пластинчатые теплообменники содержат пакет пластин с каналами для протока нагреваемой и греющей сред, включающем разделительные пластины, крайние силовые пластины и коллекторы подвода/отвода нагреваемой и греющей сред.Known plate heat exchangers "liquid-liquid" (EP 0327574 B 1, class F 28 F 3/08, F 28 F 17/00, B 21 D 53/14) and (EP 0463298 B 1, class F 28 F 3/08). Collapsible plate heat exchangers contain a package of plates with channels for the flow of heated and heating media, including dividing plates, extreme power plates and collectors for supplying / removing heated and heating media.

Гофрированная поверхность разделительных пластин обеспечивает жесткость конструкции теплообменника. Каждая разделительная пластина снабжена прокладкой из термостойкой резины, уплотняющей соединение пластин и направляющей различные потоки жидкостей в соответствующие каналы.The corrugated surface of the separation plates provides rigidity to the design of the heat exchanger. Each dividing plate is provided with a gasket made of heat-resistant rubber, sealing the connection of the plates and directing various flows of liquids into the corresponding channels.

Недостаток указанных разборных пластинчатых теплообменников "жидкость-жидкость" заключается в том, что использование гофрированной поверхности разделительных пластин приводит к отрыву потока за гофрами и образованию рециркуляционных зон за ними. Теплообменник работает при низкой скорости потока жидкости в каналах, режим течения в каналах ламинарный. Малые скорости потока особенно в рециркуляционных зонах способствуют отложению солей жесткости, содержащихся в протекающей через теплообменник воде горячего водоснабжения. При изготовлении разделительных пластин теплообменника и резиновых прокладок сложной формы необходимо использовать дорогостоящее оборудование.The disadvantage of these collapsible plate liquid-liquid heat exchangers is that the use of the corrugated surface of the separation plates leads to a separation of the flow behind the corrugations and the formation of recirculation zones behind them. The heat exchanger operates at a low fluid flow rate in the channels; the flow regime in the channels is laminar. Low flow rates, especially in recirculation zones, contribute to the deposition of hardness salts contained in the hot water flowing through the heat exchanger. In the manufacture of dividing plates of the heat exchanger and rubber gaskets of complex shape, it is necessary to use expensive equipment.

Известен пластинчатый теплообменник “жидкость-жидкость” (ЕР 1136782 А1, кл. F 28 F 3/08, F 28 D 9/02), взятый в качестве прототипа теплообменника “жидкость-жидкость” для горячего водоснабжения. Пластинчатый теплообменник содержит пакет пластин, собранный между двумя крайними пластинами. В каждой пластине выполняется маска канала для одной из двух жидкостей. Маски каналов содержат прямолинейные участки и повороты на 180°, которые сообщены с коллекторными отверстиями для подвода/отвода соответствующей жидкости. Повороты осуществляются или дважды под прямым углом или повороты имеют U-образную форму. Сборка пакета осуществляется таким образом, что попеременно используются пластины для разных жидкостей. Между пластинами для разных жидкостей размещается разделительная перегородка с коллекторными отверстиями. По разные стороны от разделительной перегородки каналы разных жидкостей соосны и согласованы. Расположение коллекторных отверстий в пластинах и сборка пакета исключают сообщение жидкостей друг с другом. Герметичность каналов и теплообменника в целом обеспечивается или вакуумной сваркой, или пайкой собранного пакета и крайних пластин. Таким образом собранный теплообменник является неразборным.Known plate heat exchanger “liquid-liquid” (EP 1136782 A1, class F 28 F 3/08, F 28 D 9/02), taken as a prototype heat exchanger “liquid-liquid” for hot water supply. The plate heat exchanger comprises a stack of plates assembled between the two end plates. In each plate, a channel mask is performed for one of the two liquids. The channel masks contain straight sections and 180 ° turns that are in communication with the collector holes for supplying / discharging the corresponding fluid. Turns are carried out either twice at right angles or the turns are U-shaped. The assembly of the package is carried out in such a way that plates for different liquids are alternately used. Between the plates for different liquids there is a dividing wall with collector holes. On different sides of the dividing wall, the channels of different liquids are aligned and aligned. The location of the collector holes in the plates and the assembly of the bag prevent fluid from communicating with each other. The tightness of the channels and the heat exchanger as a whole is ensured either by vacuum welding, or by soldering the assembled bag and end plates. Thus assembled heat exchanger is non-separable.

В качестве вариантов исполнения теплообменника предложены пластины из резинового материала. В этом случае возможен вариант разборного теплообменника.As options for a heat exchanger, plates made of rubber material are proposed. In this case, a variant of a collapsible heat exchanger is possible.

Рассмотрен вариант, когда в каждой пластине выполняется по две маски каналов для каждой жидкости, сообщенные с коллекторными отверстиями для каждой жидкости соответственно, при сборка разделительная перегородка не используется. Собранный пакет и крайние пластины соединяются сваркой или пайкой, а сам теплообменник неразборный.The option is considered when in each plate two mask masks are made for each fluid communicated with the collector holes for each fluid, respectively, when assembling the dividing wall is not used. The assembled bag and end plates are connected by welding or soldering, and the heat exchanger itself is non-separable.

Предложенное использование каналов с прямолинейными участками и поворотами на 180° позволяет получать достаточно большую длину канала в компактной пластине.The proposed use of channels with straight sections and 180 ° rotations makes it possible to obtain a sufficiently large channel length in a compact plate.

К недостаткам предложенного технического решения следует отнести следующее:The disadvantages of the proposed technical solution include the following:

- теплообменник по основному варианту исполнения (с металлическими пластинами) не разбирается, что исключает его механическую чистку от отложений солей жесткости, изготовление теплообменника требует сложного высокоточного оборудования;- the heat exchanger according to the main embodiment (with metal plates) is not disassembled, which excludes its mechanical cleaning from deposits of hardness salts, the manufacture of the heat exchanger requires sophisticated high-precision equipment;

- теплообменник с пластинами из резинового материала может быть выполнен разборным, но сама технология изготовления и особенно сборки такого теплообменника представляется чрезвычайно сложной из-за особенностей конфигурации маски каналов.- the heat exchanger with plates of rubber material can be made collapsible, but the manufacturing technology and especially the assembly of such a heat exchanger seems extremely complicated due to the configuration of the channel mask.

В основу изобретения поставлена задача разработать теплообменник "жидкость-жидкость", который позволит минимизировать отложение солей жесткости нагреваемой среды в каналах теплообменника и обеспечить высокие теплотехнические характеристики теплообменника при относительно простой технологии его изготовления.The basis of the invention is the task to develop a liquid-liquid heat exchanger, which will minimize the deposition of hardness salts of the heated medium in the channels of the heat exchanger and ensure high thermal characteristics of the heat exchanger with a relatively simple manufacturing technology.

Поставленная цель достигается тем, что в теплообменнике "жидкость-жидкость" для горячего водоснабжения, содержащем пакет промежуточных пластин с каналами для протока нагреваемой/греющей сред и крайние силовые пластины, при этом каналы выполнены с прямолинейными участками и поворотами, например на 180°, и сообщены с коллекторами подвода/отвода нагреваемой/греющей сред, в промежуточных пластинах с двух сторон выполнены полуканалы для нагреваемой/греющей сред таким образом, что прямолинейные участки полуканалов с разных сторон пластины согласованы, каналы для протока нагреваемой и греющей сред образованы согласованными полуканалами смежных промежуточных пластин и полуканалами крайних промежуточных пластин со стороны силовых пластин, внутренняя и внешняя стенки каналов при повороте выполнены профилированными с плавным изменением кривизны контуров, обеспечивающими безотрывное течение за поворотом.This goal is achieved by the fact that in the heat exchanger "liquid-liquid" for hot water supply, containing a package of intermediate plates with channels for the flow of heated / heating media and extreme power plates, while the channels are made with straight sections and rotations, for example, 180 °, and communicated with the inlet / outlet collectors of the heated / heating media, in the intermediate plates on both sides there are half-channels for the heated / heating media in such a way that the straight sections of the semi-channels on different sides of the plate with agreed, the channels for the flow of heated and heating media are formed by the coordinated half-channels of adjacent intermediate plates and half-channels of the extreme intermediate plates from the side of the power plates, the inner and outer walls of the channels during rotation are made profiled with a smooth change in the curvature of the contours, providing an uninterrupted flow behind the turn.

В теплообменнике внутренняя и внешняя стенки каналов при повороте могут быть выполнены профилированными на выходе поворота.In the heat exchanger, the inner and outer walls of the channels during rotation can be made profiled at the exit of the rotation.

В теплообменнике внутренняя и внешняя стенки каналов при повороте могут быть выполнены профилированными симметрично на входе и выходе поворота.In the heat exchanger, the inner and outer walls of the channels during rotation can be profiled symmetrically at the entrance and exit of the rotation.

В теплообменнике между смежными промежуточными пластинами и крайними промежуточными пластинами и силовыми пластинами могут быть размещены уплотняющие листы с отверстиями для коллекторов.In the heat exchanger between adjacent intermediate plates and the extreme intermediate plates and power plates can be placed sealing sheets with holes for the collectors.

В теплообменнике уплотняющие листы могут быть выполнены с вырезами по форме полуканалов.In the heat exchanger, the sealing sheets can be made with cuts in the shape of half channels.

В теплообменнике на плоских поверхностях промежуточных и силовых пластин могут быть выполнены уплотняющие покрытия.In the heat exchanger, sealing coatings can be made on the flat surfaces of the intermediate and power plates.

В теплообменнике смежные промежуточные и крайние промежуточные и силовые пластины могут быть герметично соединены по их плоскостям, например, пайкой.In the heat exchanger adjacent intermediate and extreme intermediate and power plates can be hermetically connected along their planes, for example, by soldering.

Предлагаемое техническое решение выполнения теплообменника позволяет реализовать безотрывное течение нагреваемой и греющей сред в каналах теплообменника с большими скоростями, что, как показывает опыт эксплуатации котельных, позволяет минимизировать отложение солей жесткости, содержащихся в протекающей через теплообменник воде горячего водоснабжения (нагреваемой среды) как на прямолинейных участках каналов, так и на поворотах каналов. Более того, в каналах будет реализован турбулентный режим течения нагреваемой и греющей сред и, как следствие, улучшатся условия теплообмена между нагреваемой и греющей средами. Выполнение прямолинейных участков полуканалов с разных сторон пластины согласованными позволяет также улучшить условия теплообмена (на 15-20%), так как тепло будет передаваться не только через перегородку, разделяющую полуканалы разных сред в пластине, но и через боковые стенки полуканалов. Таким образом, повысится эффективность работы теплообменника в целом как в части улучшения теплообмена, так и в части уменьшения отложения солей жесткости. Выполнение безотрывных поворотов каналов устранит образование рециркуляционных зон за поворотом и, как следствие, снизит отложение солей жесткости и падение давления при повороте, т.е. уменьшится гидравлическое сопротивление теплообменника в целом.The proposed technical solution for the implementation of the heat exchanger allows you to implement an uninterrupted flow of heated and heating media in the channels of the heat exchanger at high speeds, which, as the operating experience of boiler rooms shows, minimizes the deposition of hardness salts contained in hot water (heated medium) flowing through the heat exchanger as in straight sections channels, and on channel turns. Moreover, the turbulent flow regime of the heated and heating media will be realized in the channels and, as a result, the heat transfer conditions between the heated and heating media will improve. The execution of straight sections of the half-channels on different sides of the plate coordinated also improves heat transfer conditions (by 15-20%), since heat will be transferred not only through the partition separating the half-channels of different media in the plate, but also through the side walls of the half-channels. Thus, the overall performance of the heat exchanger as a whole will increase both in terms of improving heat transfer, and in terms of reducing the deposition of hardness salts. Performing continuous channel turns will eliminate the formation of recirculation zones around the turn and, as a result, reduce the deposition of hardness salts and the pressure drop during the turn, i.e. the hydraulic resistance of the heat exchanger as a whole will decrease.

Внутренняя и внешняя стенки каналов при повороте должны быть выполнены профилированными с плавным изменением кривизны контуров. При этом должно быть обеспечено безотрывное течение за поворотом. Такой внутренний контур рассчитывается при заданных ширине промежутка между прямолинейными участками полуканалов и кривизны внутреннего контура на оси промежутка с использованием критерия отрыва турбулентного пограничного слоя, как предельного случая.The inner and outer walls of the channels during rotation must be profiled with a smooth change in the curvature of the contours. In this case, an uninterrupted flow behind the corner should be ensured. Such an internal contour is calculated for a given gap width between the straight sections of the half-channels and the curvature of the inner contour on the axis of the gap using the separation criterion of the turbulent boundary layer as a limiting case.

Допустимые положительные продольные (по потоку) градиенты давления определяются из поперечных (поперек потока) градиентов давления при повороте потока при заданных характеристиках турбулентного пограничного слоя (толщины вытеснения или толщины потери импульса), например, для трубного профиля скорости. Внешний контур определяется из условия постоянства площади поперечного сечения. Расчеты показывают, что плавное изменение кривизны внутреннего контура поворота может быть выполнено при ширине промежутка между прямолинейными участками полуканалов, равной ширине полуканала. При этом площадь единичной пластины может быть небольшой при необходимой суммарной длине канала, а сам теплообменник выполнен компактным.Permissible positive longitudinal (downstream) pressure gradients are determined from transverse (across the flow) pressure gradients when the flow is rotated for the given characteristics of the turbulent boundary layer (displacement thickness or impulse loss thickness), for example, for a tube velocity profile. The external contour is determined from the condition of constant cross-sectional area. Calculations show that a smooth change in the curvature of the inner contour of rotation can be performed with the width of the gap between the straight sections of the half-channels equal to the width of the half-channel. Moreover, the area of a single plate can be small with the required total length of the channel, and the heat exchanger is compact.

На фиг.1 представлены результаты расчета изменения относительной кривизны (H/R) внутреннего контура поворота в зависимости от относительной продольной координаты (Х/Н), отсчитываемой от центра радиусной части поворота и направленной в сторону поворота. Здесь R - радиус кривизны, Х - продольная координата, Н - ширина промежутка между прямолинейными участками полуканалов. На фиг.1 также представлено изменение относительной кривизны внутреннего контура в случае радиусного поворота. Отметим, что в последнем случае кривизна на входе и выходе поворота изменяется скачком.Figure 1 presents the results of the calculation of the change in relative curvature (H / R) of the inner contour of rotation depending on the relative longitudinal coordinate (X / H), counted from the center of the radius of the rotation and directed towards the rotation. Here R is the radius of curvature, X is the longitudinal coordinate, H is the width of the gap between the straight sections of the half-channels. Figure 1 also shows the change in the relative curvature of the inner contour in the case of a radial rotation. We note that in the latter case, the curvature at the entrance and exit of the rotation changes abruptly.

В контуре греющей среды (теплоносителе) используется вода, прошедшая соответствующую водоподготовку и исключающая отложение солей жесткости. В этом случае выполнение безотрывного поворота будет иметь целью снижение гидравлического сопротивления теплообменника.In the circuit of the heating medium (heat carrier), water is used that has passed the appropriate water treatment and excludes the deposition of hardness salts. In this case, performing continuous rotation will have the goal of reducing the hydraulic resistance of the heat exchanger.

В теплообменнике внутренняя и внешняя стенки каналов при повороте могут быть выполнены профилированными на выходе поворота или на входе и выходе поворота. В последнем случае все промежуточные пластины оказываются идентичными, что облегчает изготовление и сборку теплообменника.In the heat exchanger, the inner and outer walls of the channels during rotation can be made profiled at the exit of the rotation or at the entrance and exit of the rotation. In the latter case, all the intermediate plates are identical, which facilitates the manufacture and assembly of the heat exchanger.

Герметизация смежных промежуточных пластин и крайних промежуточных пластин и силовых пластин может быть выполнена различными способами.Sealing adjacent intermediate plates and extreme intermediate plates and power plates can be performed in various ways.

При размещении между смежными промежуточными пластинами (или крайними промежуточными пластинами и силовыми пластинами) уплотняющих листов с отверстиями для коллекторов возможно выполнение листов с вырезами по форме полуканалов и без вырезов. В случае выполнения листов без вырезов из-за уменьшения гидравлического диаметра канала возрастает коэффициент теплообмена примерно на 20%, но увеличивается гидравлическое сопротивление в 1,5-2 раза, что нежелательно.When placing sealing sheets with openings for collectors between adjacent intermediate plates (or extreme intermediate plates and power plates), sheets with cuts in the shape of half channels and without cuts can be made. In the case of sheets without cuts due to a decrease in the hydraulic diameter of the channel, the heat transfer coefficient increases by about 20%, but the hydraulic resistance increases by 1.5-2 times, which is undesirable.

При выполнении на плоских поверхностях промежуточных и силовых пластин уплотняющих покрытий усложняется технология изготовления пластин, но облегчаются сборка и условия эксплуатации.When performing sealing coatings on flat surfaces of intermediate and power plates, plate manufacturing technology is complicated, but assembly and operating conditions are facilitated.

При герметичном соединении смежных промежуточных и силовых пластин по их плоскостям, например пайкой, теплообменник становится неразборным.When tightly connecting adjacent intermediate and power plates along their planes, for example by soldering, the heat exchanger becomes non-separable.

На фиг.2 представлена схема теплообменника "жидкость-жидкость" для горячего водоснабжения. На фиг.3, 4 - схемы выполнения промежуточной пластины. На фиг.3 дан вид на пластину с передней стороны, стрелками показано направление движения среды в канале, например нагреваемой среды. На фиг.4 дан вид на пластину с задней стороны, стрелками показано направление движения среды в канале, например нагревающей среды. На фиг.5, 6 представлены уплотняющие листы без вырезов и с вырезами по форме полуканалов соответственно. На фиг.7-10 представлены различные способы герметизации смежных пластин. На фиг.7 промежуточные пластины герметично соединены по их плоскостям, например пайкой. На фиг.8 крайние промежуточные и силовые пластины герметично соединены по их плоскостям, например пайкой. На фиг.9, 10 пластины герметично соединены по их плоскостям уплотняющих листов без вырезов и с вырезами по форме полуканалов соответственно. На фиг.11 показано выполнение уплотняющего покрытия на плоских поверхностях промежуточных пластин.Figure 2 presents a diagram of a liquid-liquid heat exchanger for hot water supply. Figure 3, 4 is a diagram of the implementation of the intermediate plate. Figure 3 shows a view of the plate from the front side, the arrows show the direction of movement of the medium in the channel, for example a heated medium. Figure 4 shows a view of the plate from the back side, the arrows show the direction of movement of the medium in the channel, for example a heating medium. Figure 5, 6 presents the sealing sheets without cuts and with cuts in the form of half channels, respectively. Figures 7-10 show various sealing methods for adjacent plates. 7, the intermediate plates are hermetically connected along their planes, for example by soldering. In Fig. 8, the extreme intermediate and power plates are hermetically connected along their planes, for example, by soldering. In figures 9, 10, the plates are hermetically connected along their planes of the sealing sheets without cutouts and with cutouts in the form of half-channels, respectively. Figure 11 shows the implementation of the sealing coating on the flat surfaces of the intermediate plates.

Теплообменник "жидкость-жидкость" 1 для горячего водоснабжения содержит пакет промежуточных пластин 2 с каналами 3 для протока нагреваемой/греющей сред, крайние силовые пластины 4, при этом каналы выполнены с прямолинейными участками 5 и поворотами 6 и сообщены с коллекторами 7 подвода/отвода нагреваемой/греющей сред.The liquid-liquid heat exchanger 1 for hot water supply contains a package of intermediate plates 2 with channels 3 for the flow of heated / heating media, extreme power plates 4, while the channels are made with straight sections 5 and turns 6 and communicated with collectors 7 of the inlet / outlet of the heated / heating medium.

В промежуточных пластинах с двух сторон выполнены полуканалы 8 для нагреваемой/греющей сред. Прямолинейные участки полуканалов 8 с разных сторон пластины согласованы (фиг.3, 4). Каналы 3 для протока нагреваемой и греющей сред образованы согласованными полуканалами 8 смежных промежуточных пластин 2 и полуканалами крайних промежуточных пластин со стороны силовых пластин 4 (фиг.7, 8). Внутренняя и внешняя стенки каналов при повороте 6 выполнены профилированными с плавным изменением кривизны контуров, обеспечивающими безотрывное течение за поворотом.In the intermediate plates from two sides there are made semi-channels 8 for heated / heating media. The straight sections of the half-channels 8 from different sides of the plate are matched (Figs. 3, 4). Channels 3 for the flow of heated and heating media are formed by matched half-channels 8 of adjacent intermediate plates 2 and half-channels of the extreme intermediate plates from the side of the power plates 4 (Figs. 7, 8). The inner and outer walls of the channels when turning 6 are made profiled with a smooth change in the curvature of the contours, providing an uninterrupted flow behind the turn.

В теплообменнике внутренняя и внешняя стенки каналов при повороте 6 могут быть выполнены профилированными на выходе поворота или симметрично на входа и выходе поворота (фиг.3).In the heat exchanger, the inner and outer walls of the channels during rotation 6 can be made profiled at the exit of the rotation or symmetrically at the entrance and exit of the rotation (figure 3).

В теплообменнике между смежными промежуточными пластинами 2 и крайними промежуточными пластинами 2 и силовыми пластинами 4 могут быть размещены уплотняющие листы 9 с отверстиями 10 для коллекторов 7 (фиг.5, 9).In the heat exchanger between adjacent intermediate plates 2 and extreme intermediate plates 2 and power plates 4, sealing sheets 9 with holes 10 for collectors 7 can be placed (FIGS. 5, 9).

В теплообменнике уплотняющие листы 9 могут быть выполнены с вырезами 11 по форме полуканалов 8 (фиг.6, 10).In the heat exchanger, the sealing sheets 9 can be made with cutouts 11 in the form of half channels 8 (6, 10).

В теплообменнике на плоских поверхностях промежуточных 2 и силовых 4 пластин могут быть выполнены уплотняющие покрытия 12 (фиг.11).In the heat exchanger on the flat surfaces of the intermediate 2 and power 4 plates can be made of sealing coating 12 (Fig.11).

В теплообменнике смежные промежуточные 2 и крайние промежуточные 2 и силовые 4 пластины могут быть герметично соединены по их плоскостям, например пайкой (фиг.7, 8).In the heat exchanger adjacent intermediate 2 and extreme intermediate 2 and power 4 plates can be hermetically connected along their planes, for example by soldering (Fig.7, 8).

Claims (7)

1. Теплообменник "жидкость-жидкость" для горячего водоснабжения, содержащий пакет промежуточных пластин с каналами для протока нагреваемой/греющей сред и крайние силовые пластины, при этом каналы выполнены с прямолинейными участками и поворотами и сообщены с коллекторами подвода/отвода нагреваемой/греющей сред, отличающийся тем, что в промежуточных пластинах с двух сторон выполнены полуканалы для нагреваемой/греющей сред таким образом, что прямолинейные участки полуканалов с разных сторон пластины согласованы, каналы для протока нагреваемой и греющей сред образованы согласованными полуканалами смежных промежуточных пластин и полуканалами крайних промежуточных пластин со стороны силовых пластин, внутренняя и внешняя стенки каналов при повороте выполнены профилированными с плавным изменением кривизны контуров, обеспечивающими безотрывное течение за поворотом.1. The liquid-liquid heat exchanger for hot water supply, comprising a package of intermediate plates with channels for the flow of the heated / heating media and extreme power plates, the channels being made with straight sections and turns and communicated with the collectors of the supply / removal of the heated / heating media, characterized in that in the intermediate plates half-channels are made on both sides for the heated / heating media in such a way that the straight sections of the half-channels on different sides of the plate are aligned, channels for the heating flow Vai and the heating medium are formed consistent hemichannels adjacent intermediate plates and intermediate plates hemichannels extreme by the security plate, the inner and outer walls of the channels when turning made profiled with a smooth change of curvature contours, providing unseparated during the bend. 2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что внутренняя и внешняя стенки каналов при повороте выполнены профилированными на выходе поворота.2. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that the inner and outer walls of the channels during rotation are profiled at the exit of the rotation. 3. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что внутренняя и внешняя стенки каналов при повороте выполнены профилированными симметрично на входе и выходе поворота.3. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that the inner and outer walls of the channels during rotation are symmetrically shaped at the input and output of the rotation. 4. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что между смежными промежуточными пластинами и крайними промежуточными пластинами и силовыми пластинами размещены уплотняющие листы с отверстиями для коллекторов.4. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that between the adjacent intermediate plates and the extreme intermediate plates and power plates are placed sealing sheets with holes for the collectors. 5. Теплообменник по п.4, отличающийся тем, что уплотняющие листы выполнены с вырезами по форме полуканалов.5. The heat exchanger according to claim 4, characterized in that the sealing sheets are made with cutouts in the form of half channels. 6. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что на плоских поверхностях промежуточных и силовых пластин выполнены уплотняющие покрытия.6. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that the sealing surfaces are made on the flat surfaces of the intermediate and power plates. 7. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что смежные промежуточные и крайние промежуточные и силовые пластины герметично соединены по их плоскостям, например, пайкой.7. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that the adjacent intermediate and extreme intermediate and power plates are hermetically connected along their planes, for example, by soldering.
RU2002124011/06A 2002-09-11 2002-09-11 Liquid-to-liquid heat exchanger for hot water supply systems RU2236660C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002124011/06A RU2236660C2 (en) 2002-09-11 2002-09-11 Liquid-to-liquid heat exchanger for hot water supply systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002124011/06A RU2236660C2 (en) 2002-09-11 2002-09-11 Liquid-to-liquid heat exchanger for hot water supply systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002124011A RU2002124011A (en) 2004-04-27
RU2236660C2 true RU2236660C2 (en) 2004-09-20

Family

ID=33432983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002124011/06A RU2236660C2 (en) 2002-09-11 2002-09-11 Liquid-to-liquid heat exchanger for hot water supply systems

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2236660C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU203048U1 (en) * 2020-09-07 2021-03-19 Семен Александрович Араканцев UNIVERSAL FLOW HEAT EXCHANGER

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU203048U1 (en) * 2020-09-07 2021-03-19 Семен Александрович Араканцев UNIVERSAL FLOW HEAT EXCHANGER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100938802B1 (en) Heat exchanger having micro-channels
JP6770200B2 (en) Heat exchanger and heat exchanger
US8061416B2 (en) Heat exchanger and method for the production thereof
US4276927A (en) Plate type heat exchanger
US9885523B2 (en) Liquid to liquid multi-pass countercurrent heat exchanger
US20180292137A1 (en) Heat exchangers
EP0957327A1 (en) Heat-exchanger coil assembly
KR20180060262A (en) Plate heat exchanger
EP1724543A1 (en) Heat exchange unit and heat exchanger using the heat exchange unit
RU2236660C2 (en) Liquid-to-liquid heat exchanger for hot water supply systems
US20060260789A1 (en) Heat exchange unit and heat exchanger using the heat exchange unit
CN109114811A (en) A kind of fin-tube heat exchanger
CN208983628U (en) A kind of fin-tube heat exchanger
CN109737779A (en) Lamella heat exchanger based on round microchannel wavy surface heat exchanger plates
RU2351866C1 (en) Plate of plate heat exchanger
JP3591970B2 (en) Multi-tube heat exchanger
CN110030846A (en) Three media heat exchangers
JPH11325786A (en) Multichannel heat exchanger
US3435894A (en) Heat exchangers
RU2726136C1 (en) Multi-pass cross-flow heat exchanger plate
JPH03177791A (en) Lamination type heat exchanger
JP4391208B2 (en) Latent heat recovery heat exchanger
JPS6237694A (en) Heat exchanger
JP2021085534A (en) Heat exchanger
CN110631390B (en) Heat exchanger

Legal Events

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

Effective date: 20040912