Пластинчато-ребристый теплообменник

 

Изобретение относится к теплообмену и может быть использовано для охлаждения сжатых газов и кондиционирования воздуха (В). Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен . Протекающая по каналам (К) 6 вода частично впитывается нитями 11 капиллярно-пористой структуры и в виде тонкой пленки покрывает нити 11 в К 5, по которым движется сжатый В. При этом происходит интенсивный теплообмен между средами через поверхность вставок и плоских листов 2. Теплообменник может быть вьшолнен с установкой нитей 11 в К 5 одной из сред. При этом в К 5 подают сжатый В, а воду в К 6. Теплообменник может быть выполнен таким образом, что нити 11 на участках, проходящих через К 5 одной из сред, могут быть заключены в цилиндрические обечайки. Последние герметично скреплены по периметру с листами 2, ограничивающими К 5; При этом по крайней мере верхний, и нижний К 5 или 6 могут быть снабжены индивидуальными коллекторами для охлаждающей жидкости. 2 з.п. ф-лы 7 ил. (Л А-А ю со ел 00 фиг. 2.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Е 28 D 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3965376/24-06 (22) 1? . 10.85 (46) 07.03.87. Бюл. № 9 (71) Омский политехнический институт и Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения (72) П.А.Иильштейн, В.А.иышенко, A.EI,Кабаков и В.П.Парфенов (53) 621.565.94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 800570, кл. F 28 D 9/02, 1978. (54) ПЛАСТИНЧАТО-РЕБРИСТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК (57) Изобретение относится к теплообмену и может быть использовано для охлаждения сжатых газов и кондиционирования воздуха (В) . Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен. Протекаюшая по каналам (K) 6 во80 1295189 А 1 да частично впитывается нитями 11 капиллярно-пористой структуры и в виде тонкой пленки покрывает нити 11 в К 5, по которым движется сжатый В.

11ри этом происходит интенсивный теплообмен между средами через поверхность вставок и плоских листов 2.

Теплообменник может быть выполнен с установкой нитей 11 в К 5 одной из сред. При этом в К 5 подают сжатый

В, а воду в К 6. Теплообменник может быть выполнен таким образом, что нити 11 на участках, проходящих через

К 5 одной из сред, могут быть заключены в цилиндрические обечайки. Последние герметично скреплены по периметру с листами 2, ограничивающими

К 5. При этом по крайней мере верхний, и нижний К 5 или 6 могут быть снабжены индивидуальными коллекторами для охлаждающей жидкости. 2 з.п. ф-лы

7 ил.

f 295189

Изобретение относится к пластинчато-ребристым теплообменникам и может быть использовано для охлаждения сжатых газов и конденсирования воздуха. 5

Цель изобретения — интенсификация теплообмена.

На фиг. 1 изображен предлагаемый теплообменник; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; первый вариант установки нитей; на фиг. 3 — то же, второй вариант установки нитей; на фиг. 4 — узел I на фиг. 3, с нитями, не выходящими за пределы канала, на фиг. 5. — то же, с нитями, выходящими

15 за пределы канала; на фиг. 6 — теп,лообменник, третий вариант установки:

t нитей; на фиг. 7 — узел ТТ на фиг,6.

Теплообменник содержит горизонталь. но расположенный пакет 1 плоских листов 2, чередующихся с гофрированными вставками 3 и 4, образующими каналы 5 и 6 для рабочих сред, подключенные к соответствующим коллекто- 25 рам 7-10.

Пакет I снабжен нитями 11 из капиллярно-пористого материала, проходящими через стенки каналов 5 и 6 перпендикулярно плоским листам 2, Ни- 3О ти 11 могут быть размещены только в каналах, например, 5 одной из сред.

При этом концы нитей ff могут выходить за пределы каналов 5.

Нити ff на участках, проходящих через каналы, например, 5 одной из

35 сред могут быть заключены в цилиндрические обечайки 12, герметично скрепленные по периметру с листами

2, ограничивающими эти каналы 5, при- 4> чем верхний и нижний каналы 5 или 6 могут быть снабжены индивидуальными коллекторами 13 и 14 для охлаждающей жидкости. В ряде случаев для циркуляции охлаждающей жидкости может быть задействовано большее число каналов

5 или 6. Нити 11 установлены на расстоянии не меньшем чем два диаметра последних.

Указанное минимальное расстояние между нитями 11 обусловлено предотвращением залипания нитей 11 при течении по ним пленки жидкости, например воды, Теплообменник работает следующим образом.

Через коллекторы 7 и 9 в каналы

5 и 6 подаются рабочие среды, напри мер через коллектор 7 сжатый воздух от компрессора либо другой охлаждае мый газ, а через коллектор 9 подает. ся вода. Последняя при течение по каналам 6 частично впитывается нитями 11 капиллярно-пористой структуры и в виде тонкой пленки покрывает нити 11 в каналах 5, по которым проходит охлаждаемая среда. При этом происходит интенсивный теплообмен через поверхность вставок 3 и 4 и плоских листов 2 с водой, движущейся по каналам 6, а также теплообмен при непосредственном контакте с водой, стекающей по нитям 11. В случае использования теплообменника для воздушного охлаждения через коллектор 7 подается атмосферный воздух, а через коллектор 9 — например, сжатый воздух. При течении рабочих сред по каналам 5 и 6, в которых установлены нити 11 капиллярно-пористой структуры, .происходит турбулизация потоков, вследствие чего увеличиваются коэффициенты теплоотдачи и интенсифицируется .процесс охлаждения сжатого воздуха. Проявляющийся при этом конденсат впитывается нитями 11 и стекает в каналы 5, по которым проходит атмосферный воздух, обеспечивая увлажнение его.

При установке нитей 11 в каналах

5 одной из сред в случае использования, например, воды и сжатого воздуха последнии подают по коллектору 7 в каналы 5 с нитями, а воду по коллектору 9 в каналы 6 без нитей, при этом достигается повышение коэффициента теплоотдачи со стороны сжатого воздуха вследствие его турбулизации.

Причем при установке нитей 11 так, что их концы выходят в каналы 6, по которым движется вода, последняя за счет капиллярных сил и перепада давления частично стекает по нитям 11 в каналы 5, по которым движется сжатый воздух. В этом случае достигается еще большая интенсивность теплообмена.

При работе теплообменника, в котором нити 11 в каналах 5 одной из сред заключены в цилиндрические обечайки 12, а по крайней мере верхний и нижний каналы 5 или 6 подключены к индивидуальным коллекторам 13 для охлаждающей жидкости, например воды, по коллектору 9 подают сжатый воздух, а по коллектору 7 — атмосферный воздух„

3 12951

По коллектору 13 подается охлаждающая вода, которая попадает в верхний иэ каналов 5 или 6 и в виде пленки стекает по нитям 11 в нижние каналы 5 и 6. При этом происходит 5 увлажнение атмосферного воздуха, а следовательно, увеличение коэффициента тенлоотдачи, что обеспечивает интенсификацию отвода тепла от сжатого воздуха, который не соприкасается с нитями 1 1. Сжатый воздух, протекая по каналам 5, отдает тепло не только увлажненному атмосферному воздуху, но и непосредственно мокрым нитям 11, через поверхность обечаек

12, в которых они установлены.

Постепенно вода нагревается и стекает в нижний из каналов 5 или 6 и через коллектор 14 отводится иэ теплообменника. Охлажденный сжатый воздух отводится через коллектор 1О, а подогретый атмосферный воздух — через коллектор 8.В случае когда для цир25 куляции охлаждающей жидкости задействован большее число каналов 5 или б, то подвод и отвод жидкости осуществляется, кроме того, и в средней по высоте части теплообменника.

Изобретение позволяет значительно интенсифицировать теплообмен эа счет

,увеличения коэффициентов теплоотдачи газообразных сред вследствие турбулизации потока и его увлажнения, а также за счет увеличения поверхности

89 4 теплообмена вследствие обеспечения непосредственного контакта охлаждаемо и ср еды с мокрыми нитями.

Формула из обретения

1. Пластинчато-ребристый теплообменник, содержащий горизонтально расположенный пакет плоских листов, чередующихся с гофрированными вставками, образующими каналы для рабочих сред, подключенные к соответствующим коллекторам, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, пакет снабжен нитями из капиллярно-пористого. материала, проходящими через стенки каналов перпендикулярно плоским листам.

2. Теплообменник по п. 1, о т ц и ч а ю шийся тем, что нити размещены только в каналах одной иэ сред.

3. Теплообменник по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что нити на участках, проходящих через каналы одной из сред, заключены в цилиндрические обечайки, герметично скрепленные по периметру с плоскими листами, ограничивающими эти каналы, причем по крайней мере, верхний и нижний каналы снабжены индивидуальными коллекторами для охлаждающей жидкости.

1295!89 л- A

1 И Ф1

1 295189

Составитель Ю.Карпенко

Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Редактор M.Áëàíàð

Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 607/45

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4