Пластинчатый теплообменник

 

ПЛАСТИНЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК по авт.св. № 499490, отличающийся тем, что, с целью интенс фикации теплообмена и повышения прочности, перфорация в каждой секц насадки расположена в шахматном поряд ке с ST 2-3 d и 5г« с/, где 5 - продольньп шаг перфорации; поперечный шаг перфорации; с/ - диаметр отверстия перфорации, а сами секции в смежных каналах установлены со смещением Н 1/2( X + (), где X - длина секции; Л - величина зазора между ними.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5>)4 F 28 D 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Н= 1/2(х+ e), ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (61) 499490 (21) 3729318/3729062/24-06 (22) 25.04.84 (46) 07.09.85. Бюл. № 33 (72) А.И. Смородин и В.П. Ельчинов (53) 621.565.94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 499490, кл. F 28 D 9/02, 1974. (54)(57) ПЛАСТИНЧАТЬЙ ТЕПЛООБМЕННИК по авт.св. ¹ 449999449900, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенси-. фикации теплообмена и повышения прочности, перфорация в каждой секции.,ЯО,М1177642 A насадки расположена в шахматном поряд» ке с

S 2-Зс и 52- 4» где 5 — продольный шаг перфорации;

5z — поперечный шаг перфорации; — диаметр отверстия перфорации, а сами секции в смежных каналах установлены со смещением где X — длина секции; сà — величина зазора между ними. с

1177642

Изобретение относится к пластинчатым теплообменникам и является усовершенствованием изобретения по ,авт.св. Р 499490.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена и повышение прочности.

На фиг. 1 изображен предлагаемый теплообменник; на фиг.2 — насадка, вид в плане; на фиг.3 — то же, вид сбоку; на фиг.4 — распределение коэф- 1О фициента теплоотдачи по длине насадки; на фиг.5 — относительное расположение секций насадки в смежных каналах.

Теплообменник содержит основные 15 пластины 1 и расположенную между ними гофрированную насадку 2 с зигзагообразными каналами 3 постоянного сечения, разделенную на прямолинейные секции 4 с перфорацией 5, уста- 20 новленные с зазором в местах поворота каналов 3. Основные пластины 1 выполнены из малотеплопроводного материала, например из титанового сплава и могут быть плакированы высокотепло- 25 проводным слоем б, имеющим разрывы

7 между секциями 4 насадки 2. Теплообменник герметизирован посредством разделительных брусков 8 с образованием каналов 9. Перфорация 5 в каж- З0 дой секции 4 насадки 2 расположена в шахматном порядке с

S--2 3d и 5 =d где . 5„ — продольный шаг перфорации 35

5;

S< — поперечный шаг;

d — - диаметр отверстия перфорации 5, а сами секции 4 в смежных каналах 9 40 установлены со смещением H = 1/2(+У1 где x — длина секций; "- величина зазора между ними, и расположены под углом к направлению потока и под углом 2Ы одна от- 45 носительно другой.

Теплообменник работает следующим образом.

При движении среды по секции 4 насадки 2 с одной стороны ее боковых 50 стенок возникают области повышенного давления (из-за динамического повышения давления при торможении потока), а с другой — пониженного. Поворот потока на угол 2Ы (при наличии зазо-55 ра протяженностью d"между секциями

4) сопровождается изменением знака разности давления на обратный. В связи с этим по всей длине насадки 2 возникают разности давления, периодически изменяющие свой знак и приводящие к перетеканию среды через перфорацию 5 на ее боковых стенках.

При этом с одной стороны боковых стенок происходит отсос пограничного слоя, а с другой — его разрушение в виде локальных отрывов при вдуве.

Указанное взаиморасположение отверстий перфорации 5 позволяет периодически предотвращать нарастание пограничного слоя за счет отсоса, причем на поверхности боковых стенок благодаря выбору шага h1 = d не остается пространств, не подверженных этим воздействиям. Это приводит к интенсификации теплообмена.

С другой стороны местные значения коэффициентов теплоотдачи в области отрыва, присоединения потока и развития течения на некотором расстоянии после присоединения в несколько раз больше, чем при полностью развитом течении. Максимальное значение коэффициент теплоотдачи принимает в точке присоединения потока, положение которой постоянно, не зависит от режима течения и находится на расстоянии от центра отверстия равном (2-2,5) g отверстия перфорации ,5. Поэтому расположение каждого последующего отверстия сразу же за точкой присоединения потока, вдуваемого через предыдущее отверстие (т.е. ыаг h > (2-3)d) дает возможность сохранить на пространствах между отверстиями по ходу потока значения коэффициента теплоотдачи близкие к максимальным. Это приводит к интенсификации теплообмена ,на всей поверхности боковых стенок.

Процесс переноса тепла по теплообменнику осуществляется в направлении, противоположном направлению движения холодной среды. Тепло передается по насадке .2, высокотеплопроводным слсям 6, расположенным как на стороне горячей, так и холодной среды, и основным пластинам 1. В местах разрывов 7 между секциями 4 тепло передается только по малотеплопроводным пластинам 1 с большим термическим сопротивлением, насадке

2 и высокотеплопроводному слою 6, расположенным на стороне либо горячей, либо холодной среды. Это, а так3 И 77642 4 же выполнение брусков 8 из малотеп- При работе теплообменника с раболопроводного материала, уменьшает чими средами, имеющими разное давлепоток тепла в осевом направлении, что ние расположение секций 4 в каналах позволяет интенсифицировать теплооб- 9 со смещением позволяет равномерно мен и снизить .габариты теплообменни- g распределить напряжениена стенкиэтих ка. каналов итем самымповысить ихпрочность.

1177642

Составитель 10. Карпенко

Техред C.éîâæèé Корректор О. Тигор

Редактор Е. Папп

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 5539/40 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5