RU2247290C2

RU2247290C2 - Plate-type heat exchanger

Info

Publication number: RU2247290C2
Application number: RU2003103426/06A
Authority: RU
Inventors: В.А. Чечевичкин (RU); В.А. Чечевичкин; С.А. Рысев (RU); С.А. Рысев; В.И. Растокин (RU); В.И. Растокин; В.Д. Гусев (RU); В.Д. Гусев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Гидроагрегат"-ОАО "Гидроагрегат"
Priority date: 2003-02-05
Filing date: 2003-02-05
Publication date: 2005-02-27

Abstract

FIELD: heat-power engineering; heat exchange apparatus; power engineering; chemical, food-processing and other industries.

SUBSTANCE: proposed plate-type heat exchanger includes hold-down plates and stack of corrugated plates with angular collector holes, distributing tubes mounted in angular holes of hold-down plates and plates of stack; distributing tubes have through longitudinal slots in their center part which are used for passage of heat-exchanging media, bearing bead on one end and external thread on other end; distributing tubes may be used for compression of plates of stack by hold-down plates by means of nuts screwed on thread; holes of distributing tubes are blanked-off on side of bearing bead; external surfaces of center part of tubes are made at clearance relative to holes of plates of stack for proper positioning of plates during assembly; holes of hold-down plates are provided with seals over engageable external surfaces of tubes.

EFFECT: reduced overall dimensions of heat exchanger; enhanced compactness; ease of mounting.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к теплообменным аппаратам и может быть использовано в энергетической, химической, пищевой и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of heat engineering, namely to heat exchangers and can be used in energy, chemical, food and other industries.

Известна конструкция разборных пластинчатых теплообменников, содержащих прижимные плиты, пакет пластин, специальные направляющие и стяжные элементы. Недостатком такой конструкции является наличие вышеупомянутых элементов, значительно увеличивающих габариты изделия.A known design of collapsible plate heat exchangers containing pressure plates, a package of plates, special guides and coupling elements. The disadvantage of this design is the presence of the above elements, significantly increasing the dimensions of the product.

Наиболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемому результату является пластинчатый теплообменник, изготавливаемый по ГОСТ 15518-87.The closest to the claimed technical essence and the achieved result is a plate heat exchanger manufactured in accordance with GOST 15518-87.

Указанный теплообменник состоит из неподвижной прижимной плиты, соединенной с нижней и верхней направляющей штангой, подвижной прижимной плиты, пакета гофрированных в центральной части пластин с уплотнительными прокладками, задней стойки и резьбовых стяжек.The specified heat exchanger consists of a fixed pressure plate connected to the lower and upper guide rods, a movable pressure plate, a package of corrugated plates in the central part with gaskets, a rear rack and threaded ties.

Наличие обусловленных конструкцией специальных направляющих, штанг, стойки и стяжек увеличивает габаритные размеры аппарата.The presence of special guides, rods, racks and couplers due to the design increases the overall dimensions of the apparatus.

Задача, на решение которой направлено изобретение, - устранение этого недостатка.The problem to which the invention is directed is to eliminate this drawback.

Технический результат при использовании изобретения заключается в уменьшении габаритных размеров теплообменника, повышении его компактности и удобства монтажа.The technical result when using the invention is to reduce the overall dimensions of the heat exchanger, increasing its compactness and ease of installation.

Указанный результат достигается тем, что в конструкцию теплообменника, содержащего прижимные плиты и пакет гофрированных в центральной части пластин с угловыми коллекторными отверстиями, введены распределительные трубы, установленные в угловых отверстиях плит и пластин, имеющие сквозные продольные пазы в средней части для прохода теплообменивающихся сред, опорный бурт с одного конца и наружную резьбу с другого, выполненные с обеспечением возможности достижения необходимой степени сжатия прижимными плитами пластин в пакете с помощью навернутых на резьбу гаек, при этом отверстия распределительных труб со стороны опорного бурта заглушены, наружные поверхности средней части труб по отношению к отверстиям пластин выполнены с зазором, достаточным для осуществления направления пластин друг относительно друга при сборке, а отверстия прижимных плит по отношению к сопрягаемым наружным поверхностям труб - с уплотнением.This result is achieved by the fact that in the design of the heat exchanger containing clamping plates and a package of corrugated plates in the central part with corner collector holes, distribution pipes are installed in the corner holes of the plates and plates having through longitudinal grooves in the middle part for passage of heat-exchanging media, supporting a shoulder from one end and an external thread from the other, made with the possibility of achieving the necessary degree of compression by the pressure plates of the plates in the package using nuts screwed onto the thread, while the holes of the distribution pipes from the side of the support collar are muffled, the outer surfaces of the middle part of the pipes with respect to the holes of the plates are made with a clearance sufficient to guide the plates relative to each other during assembly, and the holes of the pressure plates with respect to the mating external pipe surfaces - with seal.

На фиг.1 изображен предлагаемый пластинчатый теплообменник в аксонометрии; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - гофрированная в центральной части пластина теплообменника.Figure 1 shows the proposed plate heat exchanger in a perspective view; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - corrugated in the Central part of the plate of the heat exchanger.

Теплообменник состоит из подвижной 1, неподвижной 2 плит, пакета 3 гофрированных в центральной части пластин 4 с угловыми коллекторными отверстиями Б, В, Г, Д, уплотнительных прокладок 5, установленных на пластинах для герметизации межпластинных каналов К, распределительных труб 6 с входными и выходными отверстиями Л, Ж, С, Т для подвода и отвода теплообменивающихся сред, со сквозными продольными пазами П для прохода теплообменивающихся сред к угловым коллекторным отверстиям пластин и межпластинным каналам, с наружной резьбой М с одного конца и опорным буртом Н с другого; гаек 7; шайб 8; уплотнительных колец 9, установленных в канавках соосно расточенных угловых отверстий прижимных плит, пробок 10 и штифтов 11.The heat exchanger consists of a movable 1, fixed 2 plates, a package of 3 corrugated in the central part of the plates 4 with corner collector holes B, C, D, D, gaskets 5 mounted on the plates for sealing the interplate channels K, distribution pipes 6 with input and output openings L, F, C, T for supplying and discharging heat-exchanging media, with through longitudinal grooves P for passage of heat-exchanging media to the corner collector holes of the plates and interplate channels, with an external thread M from one end and a support collar at the other H; nuts 7; washers 8; O-rings 9 installed in the grooves of the coaxially bored corner holes of the pressure plates, plugs 10 and pins 11.

Толщина прижимных плит выбрана достаточной для того, чтобы при заданных габаритах пластин обеспечить герметичность пакета.The thickness of the pressure plates is selected sufficient to ensure that the package is leakproof at given plate dimensions.

Для осуществления направления пластин 4 друг относительно друга при сборке в пакет 3 между угловыми коллекторными отверстиями пластин и сопрягаемой поверхностью распределительных труб предусмотрен зазор Е.For the implementation of the direction of the plates 4 relative to each other when assembling in the package 3 between the angular collector holes of the plates and the mating surface of the distribution pipes provides a gap E.

Длина резьбы М и сопрягаемой с отверстиями прижимных плит 1, 2 и пластин 4 наружной поверхности распределительных труб 6 выполнены с расчетом, позволяющим прижимными плитами с помощью навернутых на резьбу гаек 7 обеспечить необходимую степень сжатия пластин в пакете до достижения герметизации каналов К; длина пазов П - с расчетом обеспечения прохождения теплообменивающихся сред в каналы.The length of the thread M and the outer surface of the distribution pipes 6 mating with the holes of the pressure plates 1, 2 and the plates 4 are designed to allow the pressure plates to use the nuts 7 screwed onto the thread to provide the necessary compression ratio of the plates in the bag until the channels K are sealed; the length of the grooves P - with the calculation of ensuring the passage of heat-exchanging media into the channels.

Уплотнительные кольца 9 установлены для обеспечения герметичности конструкции в зазорах, между угловыми отверстиями прижимных плит и наружными поверхностями распределительных труб; штифты 10 - для фиксации распределительных труб от проворота, при сжатии плит с пакетом пластин, гайками.O-rings 9 are installed to ensure the tightness of the structure in the gaps between the corner openings of the pressure plates and the outer surfaces of the distribution pipes; pins 10 - for fixing the distribution pipes against rotation, when compressing plates with a package of plates, nuts.

При сборке пакета 3 уплотнительная прокладка 5 устанавливается на пластине 4 с совмещением отверстий с одной парой отверстий пластины, например В и Д, а на смежной пластине с другой - Б и Г.When assembling the package 3, the sealing gasket 5 is installed on the plate 4 with the alignment of the holes with one pair of holes of the plate, for example B and D, and on the adjacent plate with the other - B and D.

Теплообменник работает следующим образом.The heat exchanger operates as follows.

Теплообменивающиеся среды через входные отверстия распределительных труб, выполненные в них сквозные продольные пазы и угловые коллекторные отверстия пластин поступают в межпластинные каналы, в которых между ними через гофрированные в центральной части стенки пластин происходит конвективный теплообмен. Движение сред в теплообменнике осуществляется по схеме противотока, т.е., если в первый канал среда поступает через отверстие Л и выходит через отверстие С, то во второй поступление осуществляется через отверстие Т, а выход - через отверстие Ж соответственно.Heat exchanging media through the inlet openings of the distribution pipes, through them through longitudinal grooves and corner collector openings of the plates enter the interplate channels in which convective heat exchange occurs between them through the corrugated plates in the central part of the wall of the plates. The movement of the media in the heat exchanger is carried out according to the counterflow scheme, i.e., if the medium enters the first channel through the hole L and leaves through the hole C, then the second flow is through the hole T, and the output through the hole Zh, respectively.

Предлагаемый пластинчатый теплообменник по сравнению с прототипом имеет следующие технико-экономические преимущества: уменьшаются габаритные размеры, повышается компактность и удобства монтажа, за счет исключения из конструкции задней стойки, направляющих штанг, резьбовых стяжек и введения распределительных труб с гайками, обеспечивающих выполнение функций вышеупомянутых элементов.The proposed plate heat exchanger in comparison with the prototype has the following technical and economic advantages: reduced overall dimensions, increased compactness and ease of installation, due to the exclusion from the design of the rear rack, guide rods, threaded couplers and the introduction of distribution pipes with nuts, providing the functions of the above elements.

Claims

A plate heat exchanger containing pressure plates and a package of corrugated plates in the central part with corner collector openings, distribution pipes installed in the corner openings of the pressure plates and plates, characterized in that the distribution pipes have through longitudinal grooves in the middle part for passage of heat-exchanging media, a support collar from one end and external thread from the other, distribution pipes are also made with the possibility of achieving compression by the pressure plates of the plates in the package e with the help of nuts screwed onto the thread, while the holes of the distribution pipes from the side of the support collar are muffled, the outer surfaces of the middle part of the pipes with respect to the holes of the plates are made with a gap to guide the plates relative to each other during assembly, and the holes of the pressure plates with respect to the mating the outer surfaces of the pipes are made with a seal.