UA9612U - Plate heat exchanger - Google Patents

Plate heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
UA9612U
UA9612U UAU200500496U UAU200500496U UA9612U UA 9612 U UA9612 U UA 9612U UA U200500496 U UAU200500496 U UA U200500496U UA U200500496 U UAU200500496 U UA U200500496U UA 9612 U UA9612 U UA 9612U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
plate
plates
heat exchanger
corrugations
channels
Prior art date
Application number
UAU200500496U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Oleh Ivanovych Hurov
Leonid Maksymovych Kovalenko
Volodymyr Mykolaiovych Mitin
Serhii Fedorovych Borzik
Original Assignee
Private Res And Production Fir
Oleh Ivanovych Hurov
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Private Res And Production Fir, Oleh Ivanovych Hurov filed Critical Private Res And Production Fir
Priority to UAU200500496U priority Critical patent/UA9612U/en
Publication of UA9612U publication Critical patent/UA9612U/en

Links

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

A plate heat exchanger has a bearing structure û frame on which one places a pack of crimped plates. Each of the plates has inlet and outlet collector openings in the angle parts of the plate. The plates form in the heat exchanger two systems of channels. The surface of heat exchange inside the channels is restricted by the walls of the plates and the nodes of channel tightening in contour of the plates, and a pair of idle corner apertures.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до пластинчатих теплообмінників, що розробляються та виготовляються в 2 машинобудуванні, а використовуються для процесу передачі теплової енергії від гарячого теплоносія до холодного в промислових технологіях, в системах приготування гарячої води та опалення будівель, в харчовій, хімічній та інших галузях техніки.The utility model refers to plate heat exchangers developed and manufactured in 2 mechanical engineering, and used for the process of transferring thermal energy from a hot coolant to a cold one in industrial technologies, in hot water preparation and heating systems of buildings, in food, chemical and other fields of technology.

Відомі пластинчаті теплообмінники для передачі теплової енергії, розроблені на задане користувачем теплове навантаження, мають необхідну площу поверхні теплообміну у вигляді пакету, який складається з 70 деякої кількості пластин. Пластини з'єднані в дві системи герметичних каналів та зажаті між рухомою та нерухомою плитами на рамі теплообмінника. Теплова енергія від гарячого теплоносія до холодного передається крізь стінку пластин, що виготовлена у вигляді гофрованої поверхні теплообміну. Розмір загальної площі пластин або їхня кількість в теплообміннику визначають його вартість |11).Known plate heat exchangers for the transfer of thermal energy, designed for a user-specified heat load, have the required heat exchange surface area in the form of a package consisting of 70 of a certain number of plates. The plates are connected in two systems of hermetic channels and are clamped between the movable and fixed plates on the frame of the heat exchanger. Thermal energy from the hot coolant to the cold one is transferred through the wall of the plates, which is made in the form of a corrugated heat exchange surface. The size of the total area of the plates or their number in the heat exchanger determines its cost |11).

Задача зниження вартості пластинчатого теплообмінника може бути вирішена покращенням його технічної 72 Характеристики, що пов'язане з удосконаленням теплопередаючих пластин та підвищенням надійності вузлів ущільнення каналів. Технічна характеристика теплообмінника покращується за умови підвищення коефіцієнту теплопередачі, зниження енерговитрат на прокачування теплоносіїв через теплообмінник, а також при підвищенні ефективності теплового процесу та надійності теплообмінника. При цьому кількість пластин в теплообміннику може бути зменшена.The task of reducing the cost of a plate heat exchanger can be solved by improving its technical 72 Characteristics, which is associated with the improvement of heat transfer plates and increasing the reliability of channel sealing units. The technical characteristics of the heat exchanger are improved by increasing the heat transfer coefficient, reducing the energy consumption for pumping heat carriers through the heat exchanger, as well as increasing the efficiency of the thermal process and the reliability of the heat exchanger. At the same time, the number of plates in the heat exchanger can be reduced.

Є відомим пластинчатий теплообмінник, в якому на рамі встановлені гофровані пластини, що мають середню прямокутну зону теплообміну, та дві трикутні зони для розподілу теплоносіїв по ширині каналу (см. патент СШАA plate heat exchanger is known, in which corrugated plates are installed on the frame, having an average rectangular zone of heat exchange, and two triangular zones for the distribution of coolants along the width of the channel (see US patent

Мо 4 781 2481 (21.Mo. 4 781 2481 (21.

В трикутних зонах між виступами та западинами гофр розташовані канали для теплоносія, що з'єднують кутові отвори пластини з кутовою зоною теплообміну. Ці канали пристосовані для перемішування потока 29 теплоносія шляхом проходів упоперек гофр. Теплообмінник, опис якого наведено, має ряд недоліків. По-перше, в в трикутних зонах поверхні пластини утворюється неупорядковане перемішування потоку, що підвищує втрати тиску у порівнянні з прямокутною зоною; "чистий" вихор дає більший теплообмін, ніж хаотичне перемішування у трикутній зоні. Між трикутними та прямокутною зонами розташовані перехідні зони, які розміщені упоперек пластини, що створює додатковий місцевий гідравлічний опір потоку теплоносія та підвищує енергоємність сч теплового процесу. По-друге, гофри трикутних зон пластини не стикуються плавно з гофрами прямокутної зони, «-- що також створює додатковий місцевий гідравлічний опір та витрати енергії. По-третє, всі гофри прямокутної зони мають однакову довжину, що створює нерівномірність поля швидкостей теплоносія упоперек пластини, а о гумова прокладка знаходиться у замкненому пазі, що може призвести до її розчавлення при затяжці пакета Ф пластин. Довговічність вузла ущільнення доволі мала. 325 Є відомим пластинчатий теплообмінник для теплообміну між двома рідинами при наявності двох потоків рідин, один з яких суттєво більше іншого |див. патент Російської Федерації 19 КИ (11) 2110030 (131)) ІЗ). Цей пластинчатий теплообмінник загальновідомої конструкції (1), який містить декілька прямокутних гофрованих « пластин, кожна з яких має в кутових зонах отвори різних діаметрів та прямокутну зону теплообміну. Недоліки: в Ше) трикутних зонах гофри криволінійні і не стикуються плавно, без місцевих гідравлічних опорів, з гофрами 50 прямокутної зони. Є перехідні зони упоперек всієї пластини. Місцеві гідравлічні опори у межпластинних каналах с підвищують знергоємність теплового процесу та погіршують теплогідродинамічні показники теплообмінника.In the triangular zones between the protrusions and depressions of the corrugations, there are channels for the heat carrier connecting the corner holes of the plate with the corner zone of heat exchange. These channels are adapted to mix the flow 29 of the coolant by passing across the corrugations. The heat exchanger, the description of which is given, has a number of disadvantages. First, in the triangular zones of the surface of the plate, a disordered mixing of the flow is formed, which increases the pressure loss compared to the rectangular zone; a "pure" vortex gives greater heat transfer than chaotic mixing in a triangular zone. Between the triangular and rectangular zones, there are transition zones, which are located across the plate, which creates additional local hydraulic resistance to the flow of the coolant and increases the energy intensity of the thermal process. Second, the corrugations of the triangular zones of the plate do not smoothly connect with the corrugations of the rectangular zone, "-- which also creates additional local hydraulic resistance and energy losses. Thirdly, all the corrugations of the rectangular zone have the same length, which creates an uneven field of heat carrier velocities across the plate, and the rubber gasket is in a closed groove, which can lead to its crushing when the package Ф of plates is tightened. The durability of the sealing unit is quite short. 325 A plate heat exchanger is known for heat exchange between two fluids in the presence of two fluid flows, one of which is significantly larger than the other | see patent of the Russian Federation 19 KY (11) 2110030 (131)) IZ). This plate heat exchanger is of a well-known design (1), which contains several rectangular corrugated plates, each of which has holes of different diameters in the corner zones and a rectangular heat exchange zone. Disadvantages: in the triangular zones, the corrugations are curvilinear and do not connect smoothly, without local hydraulic resistances, to the corrugations of the rectangular zone. There are transition zones across the entire plate. Local hydraulic resistances in the interplate channels increase the energy efficiency of the heat process and worsen the thermohydrodynamic performance of the heat exchanger.

Із» Є відомим пластинчатий теплообмінник із кріпленням ущільнень по периферії пластин див. патент США Мо 5 727 6201 4). Периферія пластини утворена безліччю поглиблень, які розташовані перпендикулярно до паза в місцях кріплення елементів прокладки. Призначення поперечних пазів під прокладку - поглиблень - безклейове кріплення прокладки елементом цієї прокладки. Пластина має в углових зонах отвори для входа-вихода о теплоносія. Гофри в цих зонах криволінійні і не мають плавної стиковки з гофрами прямокутної зониFrom" It is known a plate heat exchanger with fastening of seals on the periphery of the plates, see US patent Mo 5 727 6201 4). The periphery of the plate is formed by many recesses that are located perpendicular to the groove in the places where the gasket elements are attached. Designation of transverse grooves for the gasket - recesses - glueless fastening of the gasket with an element of this gasket. The plate has holes in the corner zones for the entrance and exit of the coolant. The corrugations in these zones are curvilinear and do not have a smooth connection with the corrugations of the rectangular zone

Ге») теплообміну. Недоліки пластин такі ж самі, як у описаних вище аналогів - підвищена енергоємність теплового процесу для рівних теплових навантажень у порівнянні із запропонованою нами корисною моделлю. - Найбільш близьким по технічній суті до заявляемого об'єкту (прототипом) є пластинчатий теплообмінник, що з 20 має теплопередаючі пластини двох типів с різною формою гофр |5)Ї. За даним патентом пакет пластин збирається з двох типів пластин, що відрізняються за формою гофр та їх висотою на одній із пар пластин. При цьому виходять канали для теплоносіїв з різними тепловими та гідромеханічними характеристиками. На одному з типів пластин уздовж гофрованої поверхні видавлено прямі подовжні гофри (інтервали), що мають висоту більшу, ніж основний малюнок гофр. На другому типі пластин нема таких подовжніх гофр більшої висоти. ВGe") of heat exchange. The disadvantages of the plates are the same as in the analogues described above - the increased energy consumption of the thermal process for equal thermal loads compared to the useful model proposed by us. - The closest in terms of technical substance to the proposed object (prototype) is a plate heat exchanger, which has 20 heat transfer plates of two types with different forms of corrugations |5)І. According to this patent, a package of plates is assembled from two types of plates that differ in the shape of the corrugations and their height on one of the pairs of plates. At the same time, channels for coolants with different thermal and hydromechanical characteristics are obtained. On one of the types of plates, straight longitudinal corrugations (intervals) with a height greater than the main pattern of corrugations are extruded along the corrugated surface. The second type of plates does not have such longitudinal corrugations of greater height. IN

СС о5 пакеті, що зібрано з пластин першого і другого типів, що чергуються, виходять канали різного еквівалентного діаметра. В канали більшого еквівалентного діаметра подають рідину з високою в'язкістю, і теплообмін протіка в ламінарному режимі течії при меншому гідравлічному опорі та без турбулізації теплоносія. Недоліком теплообмінника по патенту США Мо 4911 235 є зниження несучої здатності та зниження інтенсивності теплоотдачі і, як наслідок, зростання необхідної кількості числа пластин та вартості теплообмінника. Таким 60 чином, цей теплообмінник є ефективним тількі при роботі з високов'язкими забрудненими теплоносіями в ламінарному режимі плину, що на практиці зустрічається порівняно рідко.SS o5 package, which is assembled from plates of the first and second types, alternating, channels of different equivalent diameters emerge. A liquid with a high viscosity is fed into the channels of a larger equivalent diameter, and the heat exchange proceeds in a laminar flow mode with less hydraulic resistance and without turbulence of the coolant. The disadvantage of the heat exchanger according to the US patent Mo 4911 235 is a decrease in the carrying capacity and a decrease in the intensity of heat transfer and, as a result, an increase in the required number of plates and the cost of the heat exchanger. Thus, this heat exchanger is effective only when working with highly viscous contaminated heat carriers in the laminar flow regime, which is relatively rare in practice.

До недоліків відомих пластинчастих теплообмінників (1) відносяться нерівномірності розподілу швидкостей потоку теплоносія по ширині міжпластинних каналів, що викликає зменшення тепловіддачі на деяких ділянках каналів. Потрібна можливість регулювання меж втрат тиску в каналах за рахунок конструкцій пластин і форм бо турбулизаторів (гофр).Disadvantages of known plate heat exchangers (1) include the non-uniform distribution of heat carrier flow rates across the width of the inter-plate channels, which causes a decrease in heat transfer in some sections of the channels. It is necessary to be able to adjust the pressure loss limits in the channels due to the designs of the plates and shapes of the turbulators (corrugations).

Технічним результатом корисної моделі є підвищення ефективності теплообміну, зниження енергоємності, зменшення кількості пластин у теплообміннику, а також підвищення надійності й довговічності еластичних ущільнень (прокладок) у каналах, порівняно з аналогами та прототипом.The technical result of the useful model is an increase in the efficiency of heat exchange, a decrease in energy consumption, a decrease in the number of plates in the heat exchanger, as well as an increase in the reliability and durability of elastic seals (gaskets) in the channels, compared to analogues and the prototype.

Корисна модель спрямована на вдосконалення конструкції пластинчатих теплообмінників з метою їхнього здешевлення, що забезпечується підвищенням ефективності теплообміну, збільшенням можливостей регулювання меж втрат тиску й енергозбереження, а також підвищенням надійності й довговічності вузлів ущільнення міжпластинних каналів.The useful model is aimed at improving the design of plate heat exchangers with the aim of making them cheaper, which is ensured by increasing the efficiency of heat exchange, increasing the possibilities of adjusting pressure loss limits and energy saving, as well as increasing the reliability and durability of the sealing nodes of inter-plate channels.

Технічно це досягається тим, що в запропонованому пластинчатому теплообміннику канали (пакет пластин) /0 Можуть бути зібрані або з одного або з декількох різних за пристроєм типів пластин, що відрізняються одна від одної формою й розмірами гофрованої поверхні (якістю поверхні теплообміну).Technically, this is achieved by the fact that in the proposed plate heat exchanger, the channels (package of plates) /0 can be assembled from one or several different types of plates, differing from each other in the shape and size of the corrugated surface (quality of the heat exchange surface).

Відповідно до винаходу, відмітні ознаки теплообмінника показані на кресленнях (Фіг.1-6).According to the invention, distinctive features of the heat exchanger are shown in the drawings (Fig. 1-6).

На Фіг.1 - представлений схематично в аксонометрії пропонований теплообмінник.Fig. 1 shows the proposed heat exchanger schematically in axonometry.

На Фіг.2 - пластина малого гідравлічного опору (Тип М).In Fig. 2 - a plate of small hydraulic resistance (Type M).

На Фіг.3 - пластина великого гідравлічного опору (Тип Б).In Fig. 3 - a plate of large hydraulic resistance (Type B).

На Фіг.4 - трикутна форма гофр і співвідношення їхніх розмірів у поперечному розрізі по А-А на Фіг.3.Fig. 4 shows the triangular shape of the corrugations and the ratio of their sizes in a cross section along A-A in Fig. 3.

На Фіг.5 - форми пазів під прокладку (вид зверху).Fig. 5 shows the shape of the grooves for the gasket (top view).

На Фіг.6 - поперечний розріз пакета пластин у робочому стані на ділянці вузла ущільнення каналу прокладкою за розрізом В-В на Фіг.5.Fig. 6 is a cross-section of a package of plates in working condition in the area of the channel sealing unit with a gasket according to the B-B section in Fig. 5.

Пластинчатий теплообмінник (Фіг.1) складається з рами з верхньою несучою штангою 1, на якій підвішений і може пересуватися по штанзі пакет з гофрованих пластин 2 (тип М - малого гідравлічного опору) і З (тип Б - великого гідравлічного опору), що фіксуються нижньою штангою 4. Кожна пластина в пакеті повернена на 1809 у площині суміжної пластини, при цьому гофри взаємно перетинаються. У робочому стані пакет стиснуто до герметичного стану між нерухомою плитою 5 і рухомою плитою 6 гвинтовими стяжками 7. На плитах розміщені патрубки для входу-виходу теплоносіїв 8 (гарячого) і 9 (холодного). Рама теплообмінника має кінцеву стійку 10 з опорою. ЗThe plate heat exchanger (Fig. 1) consists of a frame with an upper supporting rod 1, on which a package of corrugated plates 2 (type M - low hydraulic resistance) and Z (type B - high hydraulic resistance) is suspended and can move along the rod, which are fixed by the lower rod 4. Each plate in the package is rotated 1809 in the plane of the adjacent plate, with the corrugations mutually intersecting. In working condition, the package is compressed to a hermetic state between the stationary plate 5 and the movable plate 6 with screw ties 7. The plates have nozzles for the inlet and outlet of coolants 8 (hot) and 9 (cold). The frame of the heat exchanger has an end rack 10 with a support. WITH

Для герметизації міжпластинних каналів і розподілу теплоносіїв по гарячих і холодних каналах пластини мають еластичні ущільнювальні прокладки 11, укріплені в пазах спеціальної форми на пластинах. Теплообмінник має дві системи герметичних каналів для гарячого (перша система) і холодного (друга система) теплоносія, що Га розділені стінками пластин.To seal the inter-plate channels and distribute coolants along the hot and cold channels, the plates have elastic sealing gaskets 11, fixed in specially shaped grooves on the plates. The heat exchanger has two systems of sealed channels for hot (the first system) and cold (the second system) coolant, which are separated by plate walls.

Пластини мають різну форму поверхні, що дає каналам різні теплогідродинамічні характеристики. -The plates have a different surface shape, which gives the channels different thermo-hydrodynamic characteristics. -

На Фіг.2 показана пластина з новою формою гофр типу М, а на Фіг.3 показана пластина з формою гофр типу «оFig. 2 shows a plate with a new M-type corrugation shape, and Fig. 3 shows a plate with an O-type corrugation shape

Б.B.

Кожна пластина виконана у вигляді гофрованої поверхні, що створює турбулізацію в потоці рідини, що іаEach plate is made in the form of a corrugated surface, which creates turbulence in the flow of liquid, which ia

З5 рухається в каналі, і ущільнювального вузла у вигляді паза складної форми із закріпленою в ньому еластичною прокладкою. Гофри пластин типу Б однакові за формою й розмірами й розташовані симетрично під кутом до поздовжньої осі симетрії пластини. Пластини типу М по одну сторону від поздовжньої осі мають гофри такі ж, як « на пластині типу Б, а по іншу сторону поздовжньої осі симетрії пластини гофри розташовані паралельно цій осі (Фіг.2, позиція 12). не)C5 moves in the channel, and the sealing unit is in the form of a groove of a complex shape with an elastic gasket fixed in it. The corrugations of type B plates are the same in shape and size and are located symmetrically at an angle to the longitudinal axis of symmetry of the plate. Plates of type M on one side of the longitudinal axis have the same corrugations as on the plate of type B, and on the other side of the longitudinal axis of symmetry of the plate, the corrugations are parallel to this axis (Fig. 2, position 12). not)

Для підвищення рівномірності розподілу потоку рідини по ширині пластини й зниження втрат тиску в каналі, с гофри біля бічних поздовжніх крайок всіх пластин мають різну довжину, наприклад, гофри через одну вкорочені й біля крайки, як це показано на Фіг.2. Гофра 13 - скорочена, а гофра 14 - подовжена до паза під прокладку. «» Як показано на Фіг.А4 гофри пластин у поперечному їх перерізі (див. стр. 4 опису - підписи до креслень) мають форму рівнобедреного трикутника, вершини якого закруглені по радіусі К. Така форма гофр у порівнянні з іншими формами створює енергозбереження при турбулізації прикордонного шару рідини, що протікає вTo increase the uniformity of the distribution of the liquid flow across the width of the plate and reduce the pressure loss in the channel, the corrugations near the lateral longitudinal edges of all plates have different lengths, for example, the corrugations after one are shortened and near the edge, as shown in Fig. 2. Corrugation 13 is shortened, and corrugation 14 is extended to the groove for the gasket. "" As shown in Fig. A4, the corrugations of the plates in their cross-section (see page 4 of the description - captions to the drawings) have the shape of an isosceles triangle, the vertices of which are rounded at the radius K. This form of corrugations, compared to other forms, creates energy savings during turbulence of the boundary layer of the liquid flowing in

Те) міжпластинних каналах.Te) interplate channels.

На Фіг.4 крапки Е та о визначають прямолінійну ділянку гофри, яка впливає па гідродинаміку потоку рідини,In Fig. 4, points E and o define the rectilinear section of the corrugation, which affects the hydrodynamics of the liquid flow,

Фо а прямі Е-Е-С-Е показують площу каналу, що примикає до прямолінійних ділянок гофри. Решта ділянок - периметра поперечної площі каналу примикають до криволінійних ділянок гофри. О - центр окружності радіуса К, дуга якої (459-452) служить вершиною гофра. о Крапка М фіксує відстань ре на якій розташовані центри О радіусів закруглення гофр.Fo and the lines E-E-C-E show the area of the channel adjacent to the rectilinear sections of the corrugation. The remaining sections - the perimeter of the transverse area of the channel are adjacent to the curvilinear sections of the corrugation. O is the center of a circle of radius K, whose arc (459-452) serves as the apex of the corrugation. o The point M fixes the distance r at which the centers O of the corrugation radii are located.

Відрізок А визначає крок між вершинами гофр.Segment A determines the step between the corrugation tops.

Відмінною рисою пропонованої форми гофр є те, що кути трикутної форми гофр (вершини гофр) закруглені с по радіусі окружності К, центр якої відстоїть від вершини гофри (трикутника) на величину в- , де п - їК- 5 висота гофри.A distinctive feature of the proposed shape of the corrugations is that the corners of the triangular shape of the corrugations (vertices of the corrugations) are rounded with the radius of the circle K, the center of which is set back from the top of the corrugation (triangle) by the amount v- , where n - iK- 5 the height of the corrugation.

Пази під еластичну прокладку по контуру пластини й навколо колекторних отворів, як це показано на Фіг.5, мають періодично розташовані по довжині паза поперечні виходи 15 и 16, у які частина прокладки видавлюється во при її стиску в пакеті пластин. При цьому довговічність еластичної прокладки підвищується.The grooves for the elastic gasket along the contour of the plate and around the collector holes, as shown in Fig. 5, have transverse outlets 15 and 16 located periodically along the length of the groove, into which a part of the gasket is squeezed out during its compression in the plate package. At the same time, the durability of the elastic gasket increases.

Ширина паза під прокладку на пластині різна (Фіг.5). У місцях біля колекторних отворів паз має меншу ширину б, чим по зовнішньому контурі пластини а, тобто а»бБ. Це дозволяє поліпшити герметизацію ділянок біля колекторних отворів.The width of the groove for the gasket on the plate is different (Fig. 5). In places near the collector holes, the groove has a smaller width b than along the outer contour of the plate a, i.e. a»bB. This makes it possible to improve the sealing of areas near the collector holes.

Для зменшення втрат тиску на ділянках пластин вхід-вихід, гофри мають пряму похилу форму уздовж потоку 65 (Фіг.3), що стикується з колекторними отворами без місцевих гідравлічних опорів, 17 и 18.To reduce pressure losses on the inlet-outlet sections of the plates, the corrugations have a straight, sloping shape along the flow 65 (Fig. 3), which connects to the collector holes without local hydraulic resistances, 17 and 18.

На Фіг.б показаний у робочому положенні вузол ущільнення прокладкою каналів між пластинами в поперечному розрізі за В-В на Фіг.5.Fig. b shows in the working position the sealing unit by laying channels between the plates in a cross-section along B-B in Fig. 5.

Запропонований пластинчатий теплообмінник працює в такий спосіб:The proposed plate heat exchanger works as follows:

Охолоджуваний теплоносій через штуцер 8 на нерухомій плиті 5 подається в розподільний колектор, утворений пакетом стиснутих пластин і, відповідно до розташування прокладок на пластинах біля колекторних отворів, надходить у канали для гарячого теплоносія, розташовані в пакеті через один з каналами для холодного теплоносія.The cooled coolant through the fitting 8 on the fixed plate 5 is fed into the distribution collector formed by a package of compressed plates and, according to the location of the gaskets on the plates near the collector holes, enters the channels for the hot coolant located in the package through one of the channels for the cold coolant.

Теплоносій, що нагріває, через інший штуцер 9 подається у свій розподільний колектор і розподіляється в канали по іншу сторону кожної пластини. Теплота з потоку від охолоджуваної рідини через стінку пластини /о передається до рідини, що нагрівається. Інтенсивність процесу теплопередачі, втрати тиску робітничими середовищами й енерговитрати на їхнє подолання характеризує основний показник призначення теплообмінника - його теплоенергетична ефективність, що обернено пропорційна необхідному числу пластин у теплообміннику.The heating medium is fed into its distribution manifold through another fitting 9 and distributed into channels on the other side of each plate. The heat from the flow of the cooled liquid through the wall of the plate /o is transferred to the heated liquid. The intensity of the heat transfer process, the pressure loss of the working media and the energy consumption to overcome them characterizes the main indicator of the purpose of the heat exchanger - its heat energy efficiency, which is inversely proportional to the required number of plates in the heat exchanger.

Для підвищення ефективності теплообмінника використовується спосіб турбулізації прикордонного шару рідини біля стінок пластин і створення рівномірності розподілу швидкостей теплоносія в каналах, шляхом 7/5 пристрою спеціальних форм (предмет винаходу) поверхні теплообміну, наприклад, гофрованих. Для створення оптимальних теплообмінників для заданих споживачем вихідних даних, потрібні широкі можливості різного компонування пластин різних типів, обумовленої розрахунками на комп'ютері.To increase the efficiency of the heat exchanger, a method of turbulating the boundary layer of the liquid near the walls of the plates and creating a uniform distribution of heat carrier velocities in the channels is used, by means of 7/5 devices of special forms (the subject of the invention) of the heat exchange surface, for example, corrugated ones. To create optimal heat exchangers for the output data specified by the consumer, a wide range of different layouts of plates of different types, determined by computer calculations, is required.

Наявність пластин типів Б и М і їхніх пар типу БМ дозволяє найбільш повно використати припустимі втрати тиску в теплообміннику, що визначається різноманітними оптимізуючими розрахунками. Споживчі властивості го теплообмінника залежать від пристрою теплопередающих пластин. Так, наприклад, розташування половини гофрованого поля з поздовжніми гофрами уздовж поздовжньої осі пластини в парі із сусідньою пластиною з похилими гофрами, створює тривимірну турбулізацію потоку рідини й знижує втрати тиску в каналі за рахунок обертового руху струмків потоку, при частковому зниженні тепловіддачі. Оптимальне компонування різних типів пластин у теплообміннику визначається розрахунками, можливості яких розширює пропоновану корисну модель.The presence of plates of types B and M and their pairs of type BM allows to make the most complete use of allowable pressure losses in the heat exchanger, which is determined by various optimization calculations. The consumer properties of the heat exchanger depend on the device of the heat transfer plates. So, for example, the location of half of the corrugated field with longitudinal corrugations along the longitudinal axis of the plate paired with the adjacent plate with inclined corrugations creates three-dimensional turbulence of the fluid flow and reduces pressure losses in the channel due to the rotational movement of the flow streams, with a partial decrease in heat transfer. The optimal layout of different types of plates in the heat exchanger is determined by calculations, the possibilities of which are expanded by the proposed useful model.

Гофри, укорочені через одну в бічних крайок пластин (Фіг.2) підвищують швидкість потоку рідини в цих - місцях, поліпшують розподіл потоку по ширині каналу, знижують втрати тиску й підвищують якість теплової обробки (пастеризації) харчових рідин.Corrugations shortened through one of the side edges of the plates (Fig. 2) increase the speed of the liquid flow in these places, improve the distribution of the flow across the width of the channel, reduce pressure losses and increase the quality of heat treatment (pasteurization) of food liquids.

Трикутна утворююча форма гофр у поперечному розрізі, з кутами, закругленими оптимальним радіусом (Фіг.4), підвищує тепловіддачу більше, ніж ріст втрат тиску в каналі. Така форма найбільше технологична у сThe triangular shape of the corrugations in the cross section, with the corners rounded with the optimal radius (Fig. 4), increases heat transfer more than the increase in pressure losses in the channel. This form is the most technological in the village

Зо Виготовленні (при штампуванні такого листа).From Production (when stamping such a letter).

Форма пазів на пластині для розташування еластичних прокладок (Фіг.5) підвищує працездатність і -- довговічність прокладок, бо еластичний матеріал прокладки не перевантажується питомим тиском при стиску. «оThe shape of the grooves on the plate for the placement of elastic spacers (Fig. 5) increases the performance and durability of the spacers, because the elastic material of the spacer is not overloaded by the specific pressure during compression. "at

Частина матеріалу прокладки виходить у бічні пази, зберігаючи певний питомий тиск для ущільнення каналу й не руйнуючись від роздавлювання, якого в даному випадку не існує. МеPart of the gasket material goes into the side grooves, maintaining a certain specific pressure for sealing the channel and not collapsing from crushing, which does not exist in this case. Me

Для підвищення надійності ущільнення каналу біля неробочих колекторних отворів на пластинах, пропонується зменшити ширину й збільшити висоту прокладки (Фіг.5). Необхідність такого пристрою вузла ущільнення в зазначених місцях викликана підвищеною рухливістю паза під прокладку в цих місцях у стиснутому «ф пакеті пластин. Питомий тиск на еластичну прокладку в даних рухливих місцях пластин зростає, що поліпшить герметизацію цих ділянок. Місцеві гідравлічні опори в міжпластинних каналах, не пов'язані з інтенсифікацією З тепловіддачі, погіршують теплоенергетичну характеристику теплообмінника, що веде до його подорожчання. На с усунення цього недоліку спрямовано запропоновану сукупність відмітних ознак нашого пристрою. . Завдання корисної моделі буде вирішене, якщо на ділянках входу-виходу теплоносія в канал гофри будуть и?» прямолінійні й будуть плавно стикуватися із проходами з колекторних отворів пластин і основним полем гофр, як показано на Фіг.З, позиції 17 и 18. Втрати тиску зменшаться на цих ділянках пластин.To increase the reliability of sealing the channel near non-working collector holes on the plates, it is suggested to reduce the width and increase the height of the gasket (Fig. 5). The need for such a device of the sealing unit in the specified places is caused by the increased mobility of the groove for the gasket in these places in the compressed package of plates. The specific pressure on the elastic gasket in these moving places of the plates increases, which will improve the sealing of these areas. Local hydraulic resistances in the interplate channels, not related to the intensification of heat transfer, worsen the thermal energy characteristics of the heat exchanger, which leads to its increase in price. The proposed set of distinctive features of our device is aimed at eliminating this shortcoming. . The task of a useful model will be solved if there are corrugations at the entrance-exit sections of the coolant in the channel. rectilinear and will smoothly connect with the passages from the collector holes of the plates and the main field of corrugations, as shown in Fig. 3, positions 17 and 18. Pressure losses will decrease in these areas of the plates.

Сукупність відмітних ознак теплообмінника й пластин для нього, пропонованих винаходом, підвищує йогоThe set of distinctive features of the heat exchanger and plates for it, proposed by the invention, increases it

Ге) теплоенергетичну ефективність. Це дозволяє скористатися при рішенні завдань по теплообміні або меншим числом теплообмінних пластин, чим у відомому пластинчатому теплообміннику, або кожну пластину зробитиGe) heat energy efficiency. This allows you to use a smaller number of heat exchange plates than in the known plate heat exchanger when solving heat exchange tasks, or to make each plate

Ме, менших розмірів. - В останньому випадку можна знизити вартість не тільки пакета пластин, але й рами теплообмінника, на якій встановлюються пластини. г» До переліку креслень і опису всіх позицій на кресленняхMe, smaller sizes. - In the latter case, it is possible to reduce the cost of not only the package of plates, but also the frame of the heat exchanger on which the plates are installed. d" To the list of drawings and the description of all positions on the drawings

Фіг.1 - Пластинчатий теплообмінник у розкритому положенні, в аксонометрії, з пакетом із двох типів пластин. 1. Несуча верхня штанга рами теплообмінника; 2. Пластина типу М;Fig. 1 - Plate heat exchanger in the open position, in axonometry, with a package of two types of plates. 1. The supporting upper bar of the heat exchanger frame; 2. Type M plate;

Ган З. Пластина типу Б; 4. Нижня штанга рами теплообмінника; 5. Плита нерухома; 6. Плита рухлива; 7. Стяжні гвинти; во 8. Патрубок для входу гарячого теплоносія; 9. Патрубок для входу холодного теплоносія; 10. Стійка кінцева.Han Z. Type B plate; 4. The lower rod of the heat exchanger frame; 5. The plate is stationary; 6. The plate is movable; 7. Tightening screws; in 8. Pipe for entering hot coolant; 9. Pipe for entering cold coolant; 10. End rack.

Фіг.2 - Пластина гофрована типу М. 11 - еластична прокладка; 65 12 - гофри паралельні поздовжній осі пластини; 13 - укорочені гофри;Fig. 2 - Corrugated plate of type M. 11 - elastic gasket; 65 12 - corrugations parallel to the longitudinal axis of the plate; 13 - shortened corrugations;

14 - подовжені гофри з виходом до паза під прокладку контуру.14 - elongated corrugations with access to the groove for laying the circuit.

Фіг.3 - Пластина гофрована типу Б 11 - еластична прокладка; 13 - укорочені гофри; 14 - подовжені гофри з виходом до паза під прокладку контуру; 17 - прямі похилі гофри ділянки виходу теплоносія; 18 - прямі похилі гофри ділянки входу теплоносія.Fig. 3 - Type B corrugated plate 11 - elastic gasket; 13 - shortened corrugations; 14 - elongated corrugations with access to the groove for laying the circuit; 17 - straight sloping corrugations of the coolant outlet section; 18 - straight, inclined corrugations of the heat carrier inlet section.

Фіг.4 - Трикутна форма гофр у поперечному перерізі й співвідношення їхніх розмірів. 70 Фіг.5 - Форма паза під прокладку. 13 - укорочені гофри; - поперечний вихід для стислої прокладки в місцях до зовнішньої крайки пластин а - більша ширина паза для прокладки б - менша ширина паза для прокладки 15 16 - поперечний вихід для стислої прокладки в місцях стику паза з довгими гофрами;Fig. 4 - Triangular shape of corrugations in a cross section and the ratio of their sizes. 70 Fig. 5 - The shape of the groove for the gasket. 13 - shortened corrugations; - transverse outlet for compressed gasket in places to the outer edge of the plates a - greater width of groove for gasket b - smaller width of groove for gasket 15 16 - transverse outlet for compressed gasket in places of junction of groove with long corrugations;

Фіг.6 - поперечний переріз частини пакета пластин по А-А. 11 - еластична прокладка; 14 - стінка подовженої гофри; 15 - поперечний вихід для стислої прокладки біля зовнішньої крайки пластини; 16 - поперечний вихід для стислої прокладки між гофрами.Fig. 6 - a cross-section of a part of a package of plates along A-A. 11 - elastic gasket; 14 - the wall of the elongated corrugation; 15 - transverse outlet for a compressed gasket near the outer edge of the plate; 16 - transverse output for a compressed gasket between the corrugations.

Claims (3)

Формула винаходуThe formula of the invention 1. Пластинчатий теплообмінник, що містить несучу конструкцію - раму, на якій розміщений пакет гофрованих пластин, кожна із пластин має вхідні й вихідні колекторні отвори в кутових частинах пластини, пластини - утворюють у теплообміннику дві системи каналів, поверхня теплообміну усередині каналів обмежена стінками пластин і вузлами ущільнення каналів по контуру пластин і парою неробочих кутових отворів, який відрізняється тим, що гофри на одній з пар пластин розташовані по один бік й паралельно поздовжній осі пластини на с зо половині площині пластини, а канали для теплоносія утворені в парі із суміжною пластиною з похилими гофрами відносно осі пластини й на всій площині пластини, при цьому на всіх пластинах гофри біля бічних поздовжніх ж крайок мають різну довжину, а в поперечному перерізі гофри мають форму по твірній трикутника, кути якого со закруглені по радіусу окружності, центр якої віддалений від вершини трикутника на величину . М де п - й висота гофри.1. A plate heat exchanger containing a supporting structure - a frame on which a package of corrugated plates is placed, each of the plates has inlet and outlet collector holes in the corner parts of the plate, plates - form two systems of channels in the heat exchanger, the heat exchange surface inside the channels is limited by the walls of the plates and nodes for sealing the channels along the contour of the plates and a pair of non-working corner holes, which differs in that the corrugations on one of the pairs of plates are located on one side and parallel to the longitudinal axis of the plate on the right and half of the plane of the plate, and the channels for the coolant are formed in a pair with the adjacent plate with inclined corrugations relative to the axis of the plate and on the entire plane of the plate, while on all plates the corrugations near the lateral longitudinal edges have different lengths, and in the cross section the corrugations have the shape of a triangle, the corners of which are rounded according to the radius of the circle, the center of which is distant from the apex triangle by the size of . M where n is the height of the corrugation. 2. Пластинчатий теплообмінник за п. 1, який відрізняється тим, що на ділянці вхід-вихід для потоку « теплоносія на кожній пластині гофри мають пряму похилу форму, спрямовану уздовж потоку й стиковані без місцевих гідравлічних опорів потоку біля колекторних отворів і на основній поверхні теплообміну пластини. - дю 2. The plate heat exchanger according to claim 1, which is characterized by the fact that in the inlet-outlet section for the flow of the heat carrier on each plate, the corrugations have a straight oblique shape, directed along the flow and connected without local hydraulic flow resistance near the collector holes and on the main surface of the plate heat exchange . - du 3. Пластинчатий теплообмінник за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що пази під еластичну прокладку на пластинах по їхньому контуру й у колекторних отворах мають по довжині паза періодично розташовані через с одну гофру поперечні виходи, в які видавлені частини прокладки при її стисканні в пакеті пластини :з» теплообмінника, а ширина паза під прокладку на різних ділянках пластини різна, у місцях біля колекторних отворів ширина паза менша ніж по зовнішньому контуру пластини. се) (22) - Кз 50 Су; 60 б53. A plate heat exchanger according to claims 1, 2, which is characterized by the fact that the grooves for the elastic gasket on the plates along their contour and in the collector holes have transverse exits along the length of the groove periodically located through one corrugation, into which parts of the gasket are pressed when it is compressed in package of the plate :z" of the heat exchanger, and the width of the groove for the gasket in different parts of the plate is different, in places near the collector holes, the width of the groove is smaller than along the outer contour of the plate. se) (22) - Kz 50 Su; 60 b5
UAU200500496U 2005-01-19 2005-01-19 Plate heat exchanger UA9612U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200500496U UA9612U (en) 2005-01-19 2005-01-19 Plate heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200500496U UA9612U (en) 2005-01-19 2005-01-19 Plate heat exchanger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA9612U true UA9612U (en) 2005-10-17

Family

ID=35519041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU200500496U UA9612U (en) 2005-01-19 2005-01-19 Plate heat exchanger

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA9612U (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2445566C1 (en) * 2007-12-21 2012-03-20 Альфа Лаваль Корпорейт Аб Heat exchanger

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2445566C1 (en) * 2007-12-21 2012-03-20 Альфа Лаваль Корпорейт Аб Heat exchanger
US9217608B2 (en) 2007-12-21 2015-12-22 Alfa Laval Corporate Ab Heat exchanger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100938802B1 (en) Heat exchanger having micro-channels
KR100950689B1 (en) Plate type heat exchanger
KR101300964B1 (en) Heat exchanger
CN107677152B (en) Microchannel liquid cooling board
KR20210033070A (en) Heat exchanging plate and heat exchanger
CA2525081A1 (en) Heat exchanger
US11175097B2 (en) Packing for heat and/or mass transfer
CN107525429A (en) For the heat exchanger plates of plate type heat exchanger and the plate type heat exchanger
KR101922822B1 (en) Heat exchange plate and plate-type heat exchanger
CN112577342A (en) Heat exchange plate and heat exchanger
US10092985B2 (en) Heat exchanger with mechanically offset tubes and method of manufacturing
CN207113690U (en) A kind of plate for plate type heat exchanger and the plate type heat exchanger with the plate
UA9612U (en) Plate heat exchanger
KR20220097537A (en) heat transfer plate
CN204388666U (en) Efficient titanium alloy plate-fin heat exchanger core
WO2019234756A1 (en) A plate of plate heat exchangers
KR20070061448A (en) Heat exchange plate
CN214384464U (en) Heat exchange plate and heat exchanger
US20190145716A1 (en) Fin for a finned pack for heat exchangers as well as a heat exchanger
EP4141372A2 (en) A plate of plate heat exchangers
CN211204985U (en) Splicing type efficient heat exchanger
CN104613795A (en) Efficient titanium alloy plate-fin heat exchanger core structure
CN202692798U (en) Corrugated plate of plate-type heat exchanger
RU17606U1 (en) PLATE HEAT EXCHANGER
CN107024133B (en) Sheet of unilateral contactless straight-through runner