SU513234A1 - Пластинчатый теплообменник - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к теплообмегошкам, выполненным в виде стопкообразных комвдектов пластин со средствами дл  интенсификации теплообмена.

Известны разборные пластшиатые теплообмен-НИКИ , содержащие пакет попарно сочлененных пласгин с цилиндрическими каналами, которые образованы оппозитными волнообразными опорными выступами , чередующимис  по длине со спиральными выдавкамн , направленными во внутрь канала дл  закрутки потока и расположенными между выступами пластин соседних пар. Такие теплообменшжи имеют примерно одинаковые каналы дл  обоих потоков и обеспечивают некоторую закрутку потока в каналах, что интенсифицирует теплообмен. 0(ш используютс  преимуществешю дл  противоточной схемы движени  теплоносителей с близкими физическими параметрами, что ограничивает их использование . При изменении расхода теплоносител  поток может лишь обтекать вьщавки в таких теплообменниках , как обычные турбулизаторы, которые хот  и новьпйачот теплообмен, но недостаточно. При этом в случае применени  загр зненного теплоносител , втора  по потоку половина поверхности выдавок покрываетс  отложени м, что снижас тешюобме  и успожн ет очистку поверхности, например, при промывке каналов.

: Известны также неразборные перекрестноточные пластинчатые теплообмешшки, содержавд1е пакет попарно сочлененных пластин с щшивдрическими каналами , которые образованы оппозитными выступами, чередующимис  но длине с выдавками дл  обеспечени  дистанционных упоров и волнообразного канала между соседниьш парами. Выступы пластин одной парь расположены между выступами йластин соседifflx пар. В таких теплообменниках поток недостаточно турбулизуетс  и поэтому коэффициент теплопередачи невысок.

Предложенный теплообменник отличаетс  от известных тем, что выдавки вьшолиены тороидальными , и их высота,большё высоты цыступов. Выдавки образуют при сочленении пластин спиральный канал и дистанционные упоры дл  соседних пар. При этом площадь поперечного сечет  спирального канала меньше площади поперечного сечени  цилиндрического канала.

Такое вьшолнение выдавок обеспечивает, с одной стороны, значительное увеличение скорости теплоносител  в спиральном канале (и значит, хорошее пере менпшание потока), а в цилиндрическом канале - получение также спирального потока,что в целом содействует интенсификации теплообмена. С другой стороны, вьтолнение более высоких выдавок, чем выступы, обеспечивает между соседними парами дистанцию , что позвол ет примен ть такой теплообменник как дл  противоточной (пр моточной) схемы движени  .теплоносителей, так и перекрестноточной. Выдавки при этом выполн ют роль дистанционных улоров, которые между парными пластинами содействуют турбулизации потока и интенсификации тепло .обмена. Очистка предложенной конструкции также допускает ynpoineiffle: возможна промьткой в одном направлении.

Угол наклона продольного сечени  выдавок к оси выступов в предложенной конструкции по ходу потока возрастает и у последней выдавки равен 90. При таком вьшолнении снижаютс  потери при преобразовании поступательного движени  потока в спиральное на длину цилиндрического канала. «

В предложенной конструкции целесообразно р сположе1гае сначала спирального канала, а затем (по ходу потока) цилиндрического.

На фиг. 1 схематически изображен предложенный теплообменник противоточной схемы, вид в плане; на фиг. 2 вьщазка спирального канала, продольное сечение по А- А на фиг-1; на фиг. 3 - поперечнбё сечение по Б; Б на фиг. 2; на фиг. 4 - последн   (по ходу потока йыдавКа спирального канала продольное сечение по В-В на фиг. 1; на фиг. 5 и 6 - пакет пластин теш1ооб-; менника, поперечное сечение.

Пластина (см.фиг. 1) теплообменника содержит р д выступов 2 и выдавок 3. Выдавки 3 имеют тороидальную форму. Высота (или радиус Rf) выдавок больше, чем высота (или радиус ff) выступов 2. При С( ленении пластины 1 с пластиной 4 (см.фиг. 5) и пластины 5 с пластиной 6 выступы 2 образуют цилиндрические каналы 7, а выдавки 3 - спиральный канал дл  одной среды. Выступы 2 и выдавки 3 одной пары сочлененных пластин 5 и 6 расположены между выступами 2 и выдавками 3 соседних пар пЛастин 4 и 1 и соприкасаютс  вершинами выдавок 3, образующих дистанцию между соприкасающимис  пластинами 4-5 дл  другой среды. Площада поперечного сеч

{ш  спирального канала 8 меньше площади цилиндрического . Угол о/,наклона продольного сечени  выдавок 3 спирального канала 8 к оси выступов 2 по ходу потока возрастает и у последней выдавки 3 равен 90°. В наиболее благопри тном случае спиральный канал 8 должен иметь плавное увеличение утлал Одна среда, например выхлопные газы, обозначен-, на  стрелками с утолщением на конце, проходит спиральный канал 8 и приобретает на входе в цилиндрический канал 7 спиральный характер движени , что способствует повышению коэффициента теплоотдаШ в цилиндрическом канале 7. Друга  среда, например подогреваемый воздух, обозначенна  стрелками с раздвоенным концом, проходит между соприкасающимис  пластинами 4- 5 и 6-1 и омывает снаружи стенки каналов 7 и 8, также турбулизиру сь при обтекании снаружи вьщавок 3, что в целом приводит к интенсификации теплообмена.

Claims (4)

1.Пластинчатый теплообмеьщик, со; ержащий пакет попарно сочлененных пластин с цилиндри11ескими каналами , которые образованы онпозитными выступами , чередующимис  по длине со спира.п-чмвди выдавками дл  закрутки потока и располс -сен;ыг:и между выступами пластин соседних пар, о г :i н ч а ю щ и ис   тем, что, с целью интенсификации теплообмена иулучшёш  очистки каналов, выдавки вьшолнены тороидальными и образуют при сочленении пластин спиральный канал и дистанционные упоры дл  соседних пар, причем их высота больнее высоты выступов.

2.Тего10обменник по п.1,отлйчающи й   тем, что площадь поперечного сечени  спирального канала меньше площади поперечного сечени  цилиндрического .

3.Теплообменник по пп. 1и 2, отличающийс  тем, что угол наклона продольного сечени  выдавок спирального канала к оси выступов по ходу потока возрастает и у последней выдавки равен 90°.

4.Теплообменник noim. - 3, о т ли ч а ю щ и н с   тем, что цилиндрический канал расположен по ходу потока за спиральньш.

U2.l

.3

.-rf л

кг.5

U2. 6