Пластинчато-трубный теплообменник

 

Г. ПЛАСТИНЧАТО-ТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий секции, казвдая из которых состоит из пакета пластин с рядами плоскоовальных отверстий , имекхцих отбортовки, входя|Щие в отверстия смежной пластины с образованием vpy6, расположенных по парно с встречным наклоном в каждой паре, причем пластины одной секции передними и задними кромками примыкают к соответствующим кромкам пластин смежных секций с образованием мезвду пластинами и парами труб диффузорноконфузорных каналов, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, кромки пластин смежных секций в местах контакта имеют по обе стороны плоскоовальных отверстий параллельно их осям турбулизируюпщ (г выступы на передней и задней кромках длиной, соответственно равной 0,4-0,5 и 0,08-0,15 расстояния между кромками, при высоте, составляющей 0,08-0,1 эквивалентного диаметра диффузорно-конфузорных каналов. 2. Теплообменник по п. 1, о т Ji и чающийся тем, что в каждой секции выступы на смежных пластинах выполнены разнонаправленными.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Э.Ю

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

И ASTOPCHOMY СВЩ ЕТЕЛЬСТВУ

47Щц„

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3666892/24-06 .(22) 30.11.83. (46) 07.12.84. Бюл. В 45 (72) С.P.Голин, А.П.Старостин, Ю.Ф.Комлык, М.Г.Друй, В.И.Клюев, Ю.И.Березников и В.П,Парафейник (71) Специальное конструкторское бюро

llo созданию воздушных и газовы. турбохолоднльных машин (53) 621.565.94(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

У 1061199, кл. Г4$, опублик. 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

И 983431, кл. Р 28 F 1/32, 1981. (54) (57) 1. ПЛАСТИНЧАТО-ТРУБ НЬЙ

ТЕПЛООБИЕННИК, содержащий секции, каждая из которых состоит из пакета пластин с рядами плоскоовальных отверстий, имеющих отбортовки, входящие в отверстия смежной пластины с образованием .руб, расположенных по„Я0„„1128093 А

369 F 28 F 1/26; F 28 F 3/08;

F 28 D 9/00 // F 25 В 39/04 парно с встречным наклоном в каждой паре, причем пластины одной секции передними и задними кромками примыкают к соответствующим кромкам пластин смежных секций с образованием между пластинами и парами труб диффузорноконфузорных каналов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, кромки пластин смежных секций в местах контакта имеют по обе стороны плоскоовальных отверстий параллельно их осям турбулизирующие выступы на передней и задней кромках длиной, соответственно равной 0,4-0,5 и 0,08-0, 15 расстояния. между кромками, прн высоте, составляющей 0,08-0, 1 эквивалентного диаметра диффузорно-конфузорных каналов.

2. Теплообменник по п.1, о т л ич а ю щ и " c я тем, что в каждой секции выступы на смежных пластинах выполнены разнонаправленными.

1 112809

Изобретение относится к пластинчато»трубным теплообменникам и может быть использовано в качестве воздуш-. ного конденсатора для холодильной ма. шины.

Известен пластинчато-трубный теплообменник, содержащий пакет пластин с рядами расположенных в шахматном порядке плоскоовальных отверстий, имеющих отбортовку, входящую в отверстия смежной пластины с образованием труб (1) .

Недостатком этого теплообменника является невысокая интенсивность теп. лообмена.

Известен также пластинчато-трубный теплообменник, содержащий пакет пластин с рядами плоскоовальных отверстий,, имеющих отбортовку, входящую в отверстия смежных пластин с образованием труб, причем трубы в ря- . ду расположены попарно с встречным наклоном- в каждой паре, а в смежных рядах пары расположены в шахматном порядке с образованием конфуэорнодиффузорных каналов j2) .

Недостатком известного теплообменника является неравномерное значение локальных коэффициентов теплоотдачи с уменьшением их в зоне конфузорных

30 каналов и повышенное гидравлическое сопротивление в зонах разрыва каналов конфузорно-диффузорного типа за счет распространения макровихрей из эон отрыва среды от труб в основное ядро потока иэ зон образования погра-З5 ничного слоя, что снижает интенсивность теплообмена.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена.

Указанная пель достигается тем, .40 . что в пластинчато-трубном теплообменнике, содержащем секции, каждая из которых состоит из пакета пластин с рядами плоскоовальных отверстий, имеющих отбортовки, входящие в от45 верстия смежной пластины с образованием труб, расположенных попарно с встречным наклоном в каждой паре, причем пластины одной секции передними и задними кромками примыкают к соответствующим кромкам пластин смежных секций с образованием между пластинами и парами труб диффузорно-конфузорных каналов, кромки пластин смежных секций в местах контактов 55 имеют по обе стороны плоскоовальных . отверстий параллельно их осям турбулизирующие выступы на передней и зад3 ней кромках длиной, соответственно равной 0,4-0,5 и 0,08-0,15 расстояния между кромками, при высоте, составляющей 0,08-0, 1 эквивалентного диаметра диффуэорно-конфузорных каналов.

При этом в каждой секции выступы на смежных пластинах выполнены разно» направленными.

На фиг. 1 изображен предлагаемый теплообменник на фиг.2 — пластина теплообменника на фиг.З вЂ” вид А на фиг.1, на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.3 на фиг.5 - сечение В-В на фиг.2; на фиг.6 — вид Г на фиг.1.

Теплообмеиник содержит секции 1, каждая из которых состоит иэ пакета пластин 2 с рядами плоскоовальных отверстий 3, имеющих отбортовки 4, входящие в отверстия 3 смежной пластины 2 с образованием труб 5, расположенных попарно с встречным наклоном в каждой паре, причем пластины

2 одной секции 1 передними и задними кромками примыкают к соответствующим кромкам пластин 2 смежных секций 1 с образованием между пластинами 2 и парами труб 5 диффузорно-конфузорнык каналов 6. Кромки пластин 2 смежных секций 1 в местах контакта имеют по обе стороны плоскоовальных отверстий

3 параллельно их осям турбулизирующие выступы 7 на передней и задней кромках длиной, соответственно равной 0,4

0,5 и 0,08-0, 15.расстояния между кромками, при высоте, составляющей

0,08-0, 1 эквивалентного диаметра диффузорно-конфузорных каналов 6. Выступы 7 в секциях 1 образуют периодически расширяющиеся 8 и сужающиеся 9 участки между смежными пластинами 2, а на самих пластинах 2 в местах их контакта с пластинами 2 смежной секции 1 - дополнительные каналы 10 диффузорно-конфузорного и конфузорнодиффузорного типа.

При протекании среды межтрубного пространства через чередующиеся конфузорные и диффузорные участки каналов 6 в ее потоке возникает знакопеременный градиент давления и,отрывные течения в зоне диффузора, которые турбулизируют поток, способствуют разрушению пограничного слоя и проникают вдоль потока в зону конфузора.

Наталкиваясь на выступы 7, основной поток среды межтрубного пространства ! как бы разделяется на две части. Основная часть идет по каналу 6, ос3 11 тальная — в пристенной области между трубой 5 и выступом 7. При этом обра . зуются двухмерные макровихри: одни— вдоль движения потока в канале 6, другие — поперек потока в участках

8 и 9. Организация такого движения потока позволяет глубже протолкнуть в конфузорную часть вихри, образовав" шиеся в диффузорной части, и дополнительно турбулизировать там поток, .а также посредством. дополнительных каналов 10 ограничить распространение отрывных течений в основное ядро потока и сосредоточить их в пристенной

28093 4 зоне труб 5 там, где образуется пограничный слой, и, кроме того, ограничить распространение этих вихрей в зонах перехода канала 6 от диффузора к конфузору, снизив тем самьм . вредный рост гидравлических сопротивлений.

Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен на 30-40Х при возрастании гидравлического сопротивления на 5-10Х и на 60-70Х при возрастании сопротивления на 25-407 по сравнению с известным теплообменником без выступов. фигЗ

1128093

6-Е фф

° °

Вид l

Составитель Ю. Карпенко

Редактор Н.Бобкова Техред Т.Фанта, Корректор А.Зимокосов

Заказ 9013/29 Тираж 630 Подпйсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303S, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д.4/5

Филиал IIGII "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4