SU1575056A1 - Теплообменник - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к матричным теплообменникам дл  рабочих сред высокого и низкого давлений и может быть применено в качестве встроенного узла теплообмена в криогенных, холодильных и других энергетических установках. Целью изобретени   вл етс  повышение компактности теплообменника и унификации его элементов. Теплообменник содержит пакет теплопроводных перфорированных пластин 1, чередующихс  с расположенными перпендикул рно им проставками 2, имеющими перфорированные участки. В пластинах 1 выполнены расположенные по окружности между участками 3 перфорации прорези 4, перекрывающие неперфорированные участки проставок 2. Проставки 2 установлены радиально и имеют трапециевидную форму с размещением меньшего основани  трапеции ближе к центру теплообменника. Участки 3 перфорации пластин 1 и отверсти  8 перфорации проставок 2 в сборе образуют каналы 9 высокого давлени . Участки пластин 1, выход щие за пределы проставок 2, представл ют собой оребрение канала 10 низкого давлени , образованного зазорами между внешними участками пластин 1 и прорез ми 4 и допускающего движение среды низкого давлени  в любых направлени х. Конструкци  теплообменника обеспечивает высокую компактность и технологичность, что позвол ет включать его в состав энергетического устройства (например, криогенной газовой машины) с внутренней регенерацией теплоты, имеющего ограниченные внутренние полости сложной формы дл  размещени  теплообменников. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Description

расположенными перпендикул рно им проставками 2, имеющими перфорированные участки. В пластинах 1 выполнены расположенные по окружности между участками 3 перфорации прорези 4, перекрывающие неперфорированные участки проставок 2. Проставки 2 установлены радиально и имеют трапециевид ную форму с размещением меньшего основани  трапеции ближе к центру теплообменника . Участки 3 перфорации пластин 1 и отверсти  8 перфорации проставок 2 в сборе образуют каналы 9 высокого давлени . Участки пластин 1, выход щие за пределы проставок 2,

представл ют собой оребрение канала 10 низкого давлени , образованного зазорами между внешними участками

пластин 1 и прорез ми 4 и допускающего движение среды низкого давлени  в любых направлени х. Конструкци  теплообменника обеспечивает высокую компактность и технологичность,

что позвол ет включить его в состав энергетического устройства (например , криогенной газовой машины) с внутренней регенерацией теплоты, имеющего ограниченные внутренние полости сложной формы дл  размещени  теплообменников. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

V

Изобретение относитс  к матричным теплообменным аппаратам дл  рабочих сред высокого и низкого давлений и может быть применено в качестве встроенного узла теплообмена в криогенных , холодильных и других энергетических установках.

Цель изобретени  - повышение компактности при выполнении теплообменника кольцевой формы.

На фиг.1 изображен теплообменник, имеющий пластины с прорез ми; на фиг.2 - теплообменник с концентричными кольцами; на фиг.З - теплообменник , пластины которого выполнены в виде многоугольных планок.

Теплообменник содержит пакет теплопроводных перфорированных пластин 1, чередующихс  в расположенными перпендикул рно им проставками 2, имеющими перфорированные участки. При выполнении теплообменника кольцевым в пластинах 1 выполнены расположенные по окружности между участками 3 перфорации прорези 4, перекрывающи неперфорированные участки проставок 2 в средней их части. Проставки 2 установлены радиально и имеют трапе

циевидную форму с размещением меньшего основани  трапеции ближе к цент

,

ру теплообменника. Пластины 1 могут быть выполнены в виде концентричных колец 5, а также в виде многоугольных планок 6, расположенных в пакете по концентрическим окружност м с зазора ми 7 друг отн осительно друга. Участки 3 перфорации пластин 1 и отверсти  8 перфорации .проставок 2 в сборе обра- .

30

$

35

., 40

50

.55

зуют каналы 9 высокого давлени .- Участки пластин 1, выход щие за пределы проставок 2, представл ют собой оребрение канала 10 низкого давлени , образованного зазорами между внешними участками пластин 1 и прорез ми 4 и допускающего движение среды низкого давлени  в любых направлени х. Зазоры 7 между многоугольными планками 6, а также зазоры 11 между концентричными кольцами 5 выполн ют те же функции, что и прорези 4, По торцам пакета теплообменника расположены граничные пластины 12 с отверсти ми 13, выполненные толщиной, в 5-15 раз превышающей толщину проставок 2, что позвол ет осуществить прочно- плотное соединение их, а следовательно , и всего теплообменника с присоединительными участками энергетического устройства. Отверсти  13 пластин 12 выполнены с проходным сечением не меньше проходного сечени  отверстий 8 перфорации проставок 2 и  вл ютс  продолжением каналов 9 высокого давлени  ,

Теплообменник устанавливаетс  в полость энергетического устройства, например, криогенной газовой машины. Стенки полости, герметично соединенные с кромками граничных пластин 12,  вл ютс  наружной стенкой канала 10 низкого давлени . Внутренн   стенка

канала 10 может служить стенкой криогенной газовой машины. Коллекторными полост ми дл  каналов 9 высокого давлени   вл ютс  части полости , расположенные по торцам тепло51575056

обменника вне его граничных пластин

12. Дл  канала 10 низкого давлени  коллекторными элементами  вл ютс  патрубки, присоединенные к стенке полости, в которую встроен теплообменник .

Теплообменник работает следующим образом.

В каналах 9 высокого давлени  среда может двигатьс  как в одном направлении, так и возвратно-поступательно (например, в криогенной газовой машине). Среда низкого давлени  поступает через патрубок, присоединенный, например, к наружной стенке канала 10 низкого давлени  с одной стороны, проходит канал 10 и выходит через патрубок, присоединенный к наружной стенке с другой стороны, При этом патрубки могут располагатьс  на разных уровн х. В процессе движени  рабочих сред в каналах 9 и 10 высокого и низкого давлени , которое может быть организовано как противотоком, так и перекрестно-точно , между средами осуществл етс  интенсивный теплообмен.

Конструкци  теплообменника обеспечивает высокую компактность и технологичность , что позвол ет включать его в состав энергетического устройства с внутренней регенерацией теплоты , имеющего ограниченные внутренние полости сложной формы дл  размещени  теплообменников.

При выполнении пластин 1 в виде многоугольных планок 6 зазоры 7 между ними могут иметь различную ширину, что позвол ет из одних и тех же планок 6 выполн ть теплообменники разных размеров.

Все элементы после сборки в пакет прочно-плотно соедин ютс  в монолит, что обеспечивает высокую надежность конструкции, а также устройства, в которое встраиваетс  теплообменник.

Форму-л а изобр етени 

15

Claims (2)

1.Теплообменник, содержащий пакет перфорированных пластин, чередующихс  с расположенными перпендикул рно к ним проставками, имеющими перфорированные участки, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  компактности при выполнении теплообменника кольцевой формы, в перфорированных пластинах выполнены прорези , расположенные по окружности между участками перфорации проставок, причем последние имеют трапециевидную форму с размещением меньшего основани  трапеции ближе к центру теплообменника ,

2.Теплообменник по п.1, отличающийс  тем, что перфорированные пластины выполнены в виде многоугольных планок и расположены

в пакете по концентрическим окружност м с зазорами одна относительно другой, перекрывающими неперфорированные участки проставок.

в

17