SU1802292A1

SU1802292A1 - Heat exchanger

Info

Publication number: SU1802292A1
Application number: SU914914500A
Authority: SU
Inventors: Valerij L Losev; Georgij E Kelin; Andrej A Ivanov
Original assignee: Mo Ntts Enstek
Priority date: 1991-02-26
Filing date: 1991-02-26
Publication date: 1993-03-15

Description

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в энергетической, химической и нефтехимической отраслях народного хозяйства.The invention relates to heat exchange equipment and can be used in the energy, chemical and petrochemical sectors of the national economy.

Целью изобретения является устране-. ние указанных недостатков, а именно повышение теплотехнических характеристик за счет увеличения поверхности для передачи теплового потока.The aim of the invention is to eliminate. the improvement of these disadvantages, namely, an increase in thermal performance due to an increase in the surface for the transfer of heat flux.

На фиг.1 схематично изображен продольный разрез теплообменного аппарата: на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 schematically shows a longitudinal section of the heat exchanger: figure 2 - section A-A in figure 1.

Теплообменный аппарат содержит корпус 1с крышками 2 и 3, пластинчатые элементы 4, выполненные в виде набора последовательно установленных по высоте корпуса 1 с образованием пластинчатых каналов 5 и 6 соответственно для нагреваемой и греющей рабочих сред и дренажных пластинчатых каналов 7. Каждый дренажный пластинчатый канал 7 расположен над и под пластинчатым каналом 5, 6 для нагреваемой, и греющей рабочих сред. Входы 8 пластинчатых каналов 6 для греющей рабочей среды сообщены с коллектором 9 для входа греющей рабочей среды, имеющим патрубок 10, а входы 11 пластинчатых каналов 5 для нагреваемой рабочей среды сообщены с колектором 12 для входа нагреваемой рабочей среды, имеющим патрубок 13. Выходы 14 пластинчатых каналов 5 для нагреваемой рабочей среды сообщены с_ коллектором 15 для выхода нагреваемой рабочей среды,, имеющим патрубок 16. Выходы 17 пластинчатых каналов 6 для греющей рабочей среды сообщены с коллектором 18 для выхода греющей рабочей среды, имеющим патрубок 19. В корпусе 1 установлена дренажная труба 20 с каналами 21 на боковой поверхности для сообщения ее полости с дренажными пластинчатыми каналами 7. Дренажная труба 20 сообщена с дренажной линией (на чертеже не показана), в которой давление меньше, чем давление каждой из рабочих сред. В корпусе 1 под пластинчатыми элементами 4 расположена опорная доска 22 с закрепленными в ней дренажной трубой 20 и теплопроводными стержнями 23. На дренажную трубу 20 и теплопроводные стержни 23 нанизаны наклонно в сторону патрубков 16 и 19 с образованием пластинчатых каналов 5, 6 и 7 пластинчатые элементы 4. На корпусе 1 установлена распределительная камера 24 с диаметрально расположенными в ней продольными перегородками 25. образующими коллекторы 9 и 12 для входа и коллекторы 18 и 15 для выхода соответственно греющей и нагреваемой рабочих сред. На боковой поверхности корпуса 1 выполнены отверстия 26 и 27 для входа и выхода нагреваемой рабочей среды и отверстия 28 и 29 для входа и выхода греющей рабочей среды. Отверстия 26. 27, 28. 29 предназначены для сообщения коллекторов 9, 12 и 18, 15 с соответствующими пластинчатыми каналами для рабочих сред. В распределительной камере 24 выполнены ремонтные люки 30, герметично закрытые крышками 31, для обеспечения возможности отключения аварийных пластинчатых каналов 5, 6 путем установки в них заглушек.The heat exchanger contains a housing 1 with covers 2 and 3, plate elements 4, made in the form of a set of consistently installed along the height of the housing 1 with the formation of plate channels 5 and 6, respectively, for heated and heating working media and drain plate channels 7. Each drain plate channel 7 is located above and below the lamellar channel 5, 6 for heated and heating working media. Inlets 8 of plate channels 6 for the heating working medium are communicated with the manifold 9 for the inlet of the heating working medium, which has a branch pipe 10, and the inputs 11 of the plate channels 5 for the heated working medium are communicated with the collector 12 for the inlet of the heated working medium, which has a branch pipe 13. Outlets 14 are plate channels 5 for the heated working medium are communicated with_ a manifold 15 for the outlet of the heated working medium, having a pipe 16. Outlets 17 of the plate channels 6 for the heating working medium are communicated with the collector 18 for the outlet of the heating working medium, which has a pipe 19. A drain pipe is installed in the housing 1 20 with channels 21 on the lateral surface for communicating its cavity with the drainage plate channels 7. The drainage pipe 20 is connected with a drain line (not shown in the drawing), in which the pressure is less than the pressure of each of the working media. In the housing 1, under the plate elements 4, there is a support board 22 with a drain pipe 20 and heat-conducting rods 23 fixed in it. The plate elements are strung on the drain pipe 20 and heat-conducting rods 23 obliquely towards the pipes 16 and 19 to form plate channels 5, 6 and 7. 4. On the housing 1 there is a distribution chamber 24 with longitudinal partitions 25 diametrically located in it, forming collectors 9 and 12 for inlet and collectors 18 and 15 for outlet, respectively, of heating and heated working media. On the side surface of the housing 1 there are holes 26 and 27 for the inlet and outlet of the heated working medium and openings 28 and 29 for the inlet and outlet of the heating working medium. Holes 26. 27, 28. 29 are designed to communicate the collectors 9, 12 and 18, 15 with the corresponding lamellar channels for working media. In the distribution chamber 24, repair hatches 30 are made, hermetically closed with covers 31, to ensure the possibility of disconnecting the emergency plate channels 5, 6 by installing plugs in them.

Для предотвращения ограничения расхода рабочих сред сумму площадей проходных сечений отверстий 27 и 29 для выхода рабочих сред на корпусе 1 выполняют не менее суммы площадей проходных сечений отверстий 26 и 28 для входа рабочих сред.To prevent limiting the flow of working media, the sum of the flow areas of openings 27 and 29 for the outlet of working media on the housing 1 is made not less than the sum of the flow areas of the openings 26 and 28 for the inlet of working media.

Гидравлическое сопротивление по всем линиям тока рабочих сред одинаково, за счет соответствующего размещения теплопроводных штырей 23 или за счет использования турбулизирующих элементов с соответствующим конструктивным выполнением их.The hydraulic resistance along all flow lines of the working media is the same, due to the appropriate placement of the heat-conducting pins 23 or due to the use of turbulizing elements with their corresponding design.

Теплообменный аппарат работает следующим образом.The heat exchanger works as follows.

Нагреваемая рабочая среда подается в коллектор 12 через патрубок 13. После чего через отверстия 26 и входы 11 она поступает в пластинчатые каналы 5. За счет наклона пластинчатых каналов 5 происходит продвижение нагреваемой рабочей среды к выходам 14 с последующим выходам ее через отверстия. 27 в коллектор 15. Откуда через патрубок 16 нагреваемая рабочая среда выводится. Греющая рабочая среда подается в коллектор 9 через патрубок 10. затем она поступает в пластинчатые каналы 6 через отверстия 28 и входы 8 и проходит через выходы 18 и отверстия 29 в коллектор 18. Откуда через патрубок 19 греющая рабочая среда выводится. Нагреваемая рабочая среда при движении пр пластинчатым каналам 5 отбирает тепло от греющей рабочей среды, которое передается через теплопроводные штыри 23.The heated working medium is fed into the collector 12 through the branch pipe 13. Then, through the holes 26 and the inputs 11, it enters the plate channels 5. Due to the inclination of the plate channels 5, the heated working medium moves to the outputs 14 with its subsequent outlets through the holes. 27 into the manifold 15. From where the heated working medium is discharged through the branch pipe 16. The heating working medium is supplied to the manifold 9 through the branch pipe 10. Then it enters the plate channels 6 through the openings 28 and the inlets 8 and passes through the outlets 18 and the openings 29 into the collector 18. From where the heating working medium is removed through the branch pipe 19. The heated working medium, when moving along the plate channels 5, removes heat from the heating working medium, which is transferred through the heat-conducting pins 23.

В случае потери герметичности какойлибо теплообменной поверхности не происходит нежелательное перемешивание рабочих сред, т.к. между пластинчатыми каналами 5 и 6 предусмотрены дренажные пластинчатые каналы 7, через которые обеспечивается вытекание просачивающейся среды в дренажную трубу 20. При этом исключается нежелательное взаимодействие рабочих сред, например, при. подогреве питьевой воды теплоносителем, содержащем опасные для жизни токсичные или радиоактивные вещества.In case of loss of tightness of any heat exchange surface, undesirable mixing of working media does not occur, because Between the lamellar channels 5 and 6, drainage lamellar channels 7 are provided, through which the leaking medium flows into the drainage pipe 20. This eliminates undesirable interaction of the working media, for example, at. heating drinking water with a heat carrier containing toxic or radioactive substances that are life-threatening.

Подвод рабочих сред в теплообменный аппарат можно осуществлять й по другой схеме:греющую рабочую среду можно подавать в коллектор 12. а нагреваемую - в коллектор 9. Процессы, связанные с 5 теплообменом, будут иметь аналогичный вышеприведенному характер.The supply of working media to the heat exchanger can be carried out according to another scheme: the heating working medium can be supplied to the collector 12. and the heated one - to the collector 9. The processes associated with heat exchange 5 will have a similar character to the above.

Для предотвращения залива конденсатом, в случае использования в качестве грею- 10 щей рабочей среды пара, и обеспечения беспрепятственного прохода греющего пара в пластинчатые каналы 6 над отверстиями 28 для входа греющей рабочей среды целесообразно установить козырьки, выступающие за 15 наружную поверхность корпуса 1.To prevent the flooding of condensate, in the case of using steam as a heating working medium, and to ensure unimpeded passage of heating steam into the plate channels 6, it is advisable to install visors above the openings 28 for the heating working medium inlet, protruding beyond the outer surface of the housing 1.

В предложенном теплообменном аппарате поверхности теплообмена спроектированы так, что они работают с максимальной 20 тепловой нагрузкой. Это достигается за счртсоответствующего конструктивного выполнения устройства, в котором обеспечивается передача теплового потока по поверхности, имеющей значительную пло- 25 щадь контакта.In the proposed heat exchanger, the heat exchange surfaces are designed so that they operate with a maximum heat load of 20. This is achieved due to the corresponding design of the device, which ensures the transfer of heat flux over a surface that has a significant contact area.

Технико-экономический эффект при использовании предлагаемого теплообменного аппарата возникает за счет увеличения поверхности для передачи теплового лото- 30 ка, что повышает теплотехнические характеристики его.The technical and economic effect when using the proposed heat exchanger arises due to an increase in the surface for the transfer of the heat tray, which increases its thermal performance.

Claims

Claim

1. A heat exchanger containing plate elements placed in a housing with inlet and outlet for working media 5 and nozzles, sequentially installed one above the other with the formation of lamellar working and drainage channels located between them, and heat-conducting pins, about the same , that, in order to protect the working media from mixing with a loss of tightness and increase the thermal performance by increasing the surface for the transfer of heat flux, 15 the heat exchanger is equipped with a support plate installed in the housing and a drain pipe fixed in it, on the side surface of which holes are made connected with drainage channels, and 20 a distribution chamber located coaxially to the housing with longitudinal partitions diametrically located in it, forming inlet and outlet openings communicated with the working channels, and the support board is located in the housing under the plate elements and heat-conducting w tyri, on which the plate elements are installed.

30 2. Apparatus according to claim 1, from the fact that the plate elements are installed with an inclination towards the outlet pipes.

A-A gv 9 to fig, 2