RU2254532C2

RU2254532C2 - Plate-type heat exchanger

Info

Publication number: RU2254532C2
Application number: RU2003126426/06A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Черных (RU); В.Г. Черных; А.В. Черных (RU); А.В. Черных
Original assignee: Черных Владимир Григорьевич
Priority date: 2003-08-28
Filing date: 2003-08-28
Publication date: 2005-06-20
Also published as: RU2003126426A

Abstract

FIELD: usage of heat of secondary power resources in boiler rooms and ventilation systems.

SUBSTANCE: plate-type heat exchanger has stack of aluminum plates with spacer insertions to form channels for working media. Stack is placed inside casing fastened by rods. As spacer insertions the stiffening ribs are used having groove. Internal space of the groove is filled with high-temperature sealing compound to form a layer of sealing compound high as 1-1.5 mm. Stiffening ribs are disposed in perpendicular to surface of aluminum plate and in parallel to each other as well as to board of heat exchange at distance of 150-200 mm. Groove with internal space is formed onto aluminum plate by means of stamping. Air-tightness of assembly is improved due to usage of more efficient swirlers to provide higher efficiency factor of heat exchanger.

EFFECT: improved manufacturability.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям пластинчатых теплообменников и может быть применено для использования тепла вторичных энергоресурсов:The invention relates to designs of plate heat exchangers and can be used to use the heat of secondary energy:

- отходящих газов с высокими температурами 100-600°С от котельных, технологических печей;- waste gases with high temperatures of 100-600 ° C from boiler rooms, process furnaces;

- отходящих газов с низкой температурой от системы вентиляции.- exhaust gases with low temperature from the ventilation system.

Известно техническое решение по патенту России №2208753. Пластинчатый теплообменник содержит пакет алюминиевых пластин с перфорацией и с дистанционирующими вставками, выполненными в виде круглых алюминиевых стержней, сдавленных с двух стороне и расположенных в шахматном порядке перпендикулярно к плоскости пластин.Known technical solution for the patent of Russia No. 2208753. The plate heat exchanger contains a package of aluminum plates with perforation and with spacer inserts made in the form of round aluminum rods pressed from two sides and staggered perpendicular to the plane of the plates.

Недостатком известного решения является то, что изготовление и монтаж алюминиевых стержней, перфорацию алюминиевых пластин осуществляют с применением ручного труда. При этом необходима герметизация мест прохода вставок через пластины. Не обеспечивается достаточное завихрение воздушных потоков, создаваемых вставками и перфорацией пластин.A disadvantage of the known solution is that the manufacture and installation of aluminum rods, perforation of aluminum plates is carried out using manual labor. In this case, it is necessary to seal the places of passage of the inserts through the plates. A sufficient turbulence of the air flows created by the inserts and perforation of the plates is not ensured.

Технический результат от использования заявляемого технического решения - повышение технологичности изготовления теплообменника с применением средств механизации и с обеспечением жесткости конструкции, улучшение герметизации конструкции за счет использования более эффективных завихрителей с обеспечением повышения КПД теплообменника.The technical result from the use of the proposed technical solution is to increase the manufacturability of the heat exchanger using mechanization means and to ensure structural rigidity, to improve the structural sealing through the use of more efficient swirlers with increased heat exchanger efficiency.

Технический результат обеспечивается за счет того, что пластинчатый теплообменник содержит пакет алюминиевых пластин с дистанционирующими вставками с образованием каналов для рабочих сред и размещенный внутри каркаса, скрепленного стержнями, причем в качестве дистанционирующих вставок используют ребра жесткости с канавкой, внутренняя полость которой заполнена высокотемпературным герметиком, с последующим образованием слоя герметика высотой 1-1,5 мм, при этом ребра жесткости расположены перпендикулярно плоскости алюминиевой пластины и параллельно друг к другу, и к борту теплообменника на расстоянии 150-200 мм. Кроме того, формирование канавки с внутренней полостью на алюминиевой пластине осуществляют путем ее штамповки, а образование ребра жесткости путем сдавливания и склеивания стенок канавки с герметиком.The technical result is achieved due to the fact that the plate heat exchanger contains a package of aluminum plates with spacer inserts with the formation of channels for working media and placed inside the frame, fastened with rods, and spacers with a groove, the inner cavity of which is filled with a high-temperature sealant, are used as spacer inserts the subsequent formation of a sealant layer 1-1.5 mm high, while the stiffeners are located perpendicular to the plane of the aluminum plate s and in parallel to each other and to the side of the heat exchanger at a distance of 150-200 mm. In addition, the formation of a groove with an internal cavity on the aluminum plate is carried out by stamping, and the formation of stiffeners by squeezing and gluing the walls of the groove with a sealant.

Техническая сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом.The technical nature of the claimed technical solution is illustrated by the drawing.

Фиг.1 - общий вид теплообменника. Фиг.2 - общий вид дистанционирующих вставок - ребер. Фиг.3 - узел (увеличенный вид канавки ребра со слоем герметика).Figure 1 - General view of the heat exchanger. Figure 2 - General view of the spacer inserts - ribs. Figure 3 - site (an enlarged view of the grooves of the ribs with a layer of sealant).

Теплообменник содержат плоский стальной каркас 1, который сжат стержнями 2. Внутри каркаса установлены алюминиевые пластины 3, имеющие П-образную форму с отбортованными краями и с отверстиями под вышеуказанные стержни. Дистанционирующие вставки образуют каналы для рабочих сред 4, 5.The heat exchanger contains a flat steel frame 1, which is compressed by the rods 2. Inside the frame there are aluminum plates 3 having a U-shape with flanged edges and with holes for the above rods. Spacer inserts form channels for working media 4, 5.

В качестве дистанционирующих вставок используют ребра жесткости 6 с канавкой 7, внутренняя полость между ее стенками 8 заполнена высокотемпературным герметиком 9 с образованием слоя 10 герметика высотой 1-1,5 мм, создающего завихрение воздушных потоков вдоль каналов для рабочих сред. As spacer inserts, stiffeners 6 with a groove 7 are used, the inner cavity between its walls 8 is filled with high-temperature sealant 9 with the formation of layer 10 of sealant 1-1.5 mm high, creating a swirl of air flows along the channels for working media.

Ребра жесткости расположены перпендикулярно плоскости пластин и параллельно друг к другу, и к борту теплообменника на расстоянии 150-200 мм. Последняя величина выбрана оптимальной для обеспечения максимальной жесткости и прочности конструкции с одновременным повышением КПД теплообменника. Формирование канавки 7 на алюминиевой пластине 3 осуществляют путем ее штамповки, а образование ребер осуществляют путем сдавливания и склеивания стенок 8 канавки 7 с герметиком.Stiffeners are located perpendicular to the plane of the plates and parallel to each other and to the side of the heat exchanger at a distance of 150-200 mm. The latter value was chosen optimal to ensure maximum rigidity and strength of the structure while increasing the efficiency of the heat exchanger. The formation of the groove 7 on the aluminum plate 3 is carried out by stamping, and the formation of ribs is carried out by squeezing and gluing the walls 8 of the groove 7 with a sealant.

Работа теплообменника заключается в следующем.The operation of the heat exchanger is as follows.

Отходящие выбрасываемые газы попадают в каналы 4 для рабочих сред, а нагреваемый воздух направляется в каналы 5 /фиг.1/. При движении газовых сред на их пути возникают местные сужения, при этом слой герметика 10 по всей длине ребра 6 приводит к турболизации газовых потоков, что обеспечивает повышение КПД теплообменника. Кроме того, высокотемпературный герметик /например, селиконовый/ заполняет внутреннюю полость канавки 7, склеивая ее стенки 8 путем сдавливания, обеспечивая при этом высокую прочность и жесткость ребер, предотвращая попадание вредных газов в нагреваемый чистый воздух.Exhaust exhaust gases enter the channels 4 for working media, and the heated air is directed to the channels 5/1 /. During the movement of gaseous media, local narrowing occurs along their path, while the sealant layer 10 along the entire length of the rib 6 leads to turbolization of gas flows, which ensures an increase in the efficiency of the heat exchanger. In addition, a high-temperature sealant (for example, silicone) fills the internal cavity of the groove 7 by gluing its walls 8 by squeezing, while ensuring high strength and stiffness of the ribs, preventing harmful gases from entering the heated clean air.

Таким образом, заявляемое техническое решение по сравнению с прототипом увеличивает жесткость и герметизацию конструкции, повышает КПД теплообменника на 5%, позволяет снизить затраты на изготовление теплообменника, используя средства механизации и сокращая затраты ручного руда. Кроме того, технология изготовления ребер экологична по сравнению с известными технологиями изготовления ребер, путем пайки и сварки, дающие выбросы вредных газов в нагреваемый чистый воздух.Thus, the claimed technical solution in comparison with the prototype increases the rigidity and sealing of the structure, increases the efficiency of the heat exchanger by 5%, reduces the cost of manufacturing a heat exchanger using mechanical means and reducing the cost of manual ore. In addition, the technology of manufacturing ribs is environmentally friendly compared to the known technologies for manufacturing ribs, by soldering and welding, giving emissions of harmful gases into the heated clean air.

Claims

1. Plate heat exchanger containing a package of aluminum plates with spacer inserts with the formation of channels for the working environment and placed inside the frame, fastened with rods, characterized in that the spacers use stiffening ribs with a groove, the inner cavity of which is filled with high-temperature sealant, followed by layer formation sealant with a height of 1-1.5 mm, while the stiffeners are located perpendicular to the plane of the aluminum plate and parallel to each other and to the board eploobmennika at a distance of 150-200 mm.

2. The plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the formation of a groove with an internal cavity on the aluminum plate is carried out by stamping, and the formation of stiffeners by squeezing and gluing the walls of the groove with a sealant.