Способ изготовления фильтровальной кассеты-теплообменника

 

Изобретение относится к технике создания фильтрующих теплообменных устройств в различных отраслях машиностроения . Цель изобретения - повышение эффективности, теплопередачи и снижение трудоемкости изготовления кассеты-теплообменника. На поверхности контакта 4 и стенки 5 каналов 6 контуров теплоносителей унифицированных проницаемых твердых элементов (Э) 1 наносят непроницаемое покрыfxoff ormt)(fu ifuff/mcftu ffoftime/rb Z ) ти же тв ве Э ка ще пе ни пе Э пл с ся жи но це ду ва ди не но ди зо 3 fftfjra/ /TyfofoffHfftJ Jtfft,- ffoe/rru тие (П) с температурой спекания ниже температуры спекания проницаемых твердых Э 1 и толщиной П не менее величины максимального размера пор Э 1. Соединение собранных в соосные кассеты твердых проницаемых Э 1 осуществляется путем нагрева их -до температуры не ниже температуры спекания непроницаемого П, но меньше температуры спекания проницаемых твердых Э 1. За счет малой толщины и большой площади контакта непроницаемого П с проницаемыми твердыми Э 1 повышается коэффициент теплоотдачи обеих жидкостей, увеличивается интенсивность теплопередачи, упрощается процесс соединения проницаемых Э 1 между собой. За счет нагрева в фиксированном диапазоне температур происходит спекание непроницаемого П, нанесенного на контактирукяцие поверхности дисков, без изменения свойств дисков и обеспечивается герметичность зоны соединения каналов смежных 31, 3 ил. (Л ри/т ггу}уюа{а/ м-г/Л-дг/ ffrrfmra /fPCUfTTf t f) St jfffff O c/ta 3crfO- a/fef - Vfu/3f ac u

442 А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (1!) (50 4 В 23 Р 15/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Рилв трующ<ур мэБ жть (млю+acorn» t) (21) 4099151/30-27 тие (П) с температурой спекания ни(22) 06.05.86 же температуры спекания проницаемых (46) 15.07,88, Бюл. II 26 твердых Э и толщиной П не менее (7 1) Челябинский тракторный завод величины максимального размера пор им. В.И.Ленина и Оренбургский поли- 3 1. Соединение собранных в соосные технический институт кассеты твердых проницаемых Э 1 осу(72) С.В.Шелахаев, А.С.Несмеянов ществляется путем нагрева их до теми Б.Е.Байгалиев пературы не ниже температуры спека(53) 621.515(088.8) ния непроницаемого П, но меньше тем(56) Авторское свидетельство СССР пературы спекания проницаемых твердых

Ф 912219, кл. В 01 D 35/18, 1982. 3 1. За счет малой толщины и большой площади контакта непроницаемого П (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИЛЬТРОВАЛЬ- с проницаемыми твердыми 3 повышаетНОЙ КАССЕТЫ-ТЕПЛООБМЕННИКА ся коэффициент теплоотдачи обеих (57) Изобретение относится к технике жидкостей, увеличивается интенсивсоздания фильтрующих теплообменных ность теплопередачи, упрощается проустройств в различных отраслях маши- цесс соединения проницаемых Э 1 межностроения. Цель изобретения — повы- ду собой. За счет нагрева в фиксирошение эффективности. теплопередачи и . ванном диапазоне температур происхоснижение трудоемкости изготовления дит спекание непроницаемого П, на-кассеты-теплообменника. На поверх- несенного на контактирующие поверхности контакта 4 и стенки 5 каналов ности дисков, без изменения свойств

6 контуров теплоносителей. унифициро- дисков и обеспечивается герметичность ванных проницаемых твердых элементов эоны соединения каналов смежных Э 1 ° (Э) 1 наносят непроницаемое покры- 3 ил.

Юходотыждающей видмоглти(теттrr mens g)

1409442

Изобретение относится к технике создания фильтрующих теплообменных устройств, используемых в различных ( отраслях машиностроения, химической

Б пищевой промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности теплопередачи и снижения.

1рудоеь кости изготовления кассетыеплообменника.

На фиг. 1 схематически изображена ассета-теплообменник в сборе, на иг. 2 — разрез А-A на фиг. 1, на иг. 3 — узел I на фиг. 1, участок оны контакта проницаемых твердых элементов.

При выполнении унифицированных роницаемых твердых элементов 1 из нер>,"àâåþùåé стали типа 12х18Н10Т с аксимальным размером С пор 2, равным 40 мкм, в качестве материала непроницаемого покрытия 3 может быть спользована медь. Температура плавления меди 1083 С. На поверхности контакта 4 и стенки 5 каналов б кон- 25 туров теплоносителей наносят непроницаемое покрытие 3 толщиной В, равной 45-50 мкм. Проницаемые твердые элементы 1 с нанесенными непроницаемыми покрытиями 3 собирают в соосные кассеты, которые соединяют путем ,,нагрева их до 800+10" С. Пунктиром (фиг. 1) показаны границы разделения теплоносителей.

Нанесение непроницаемого покрытия на поверхности контакта и стенки каналов контуров терморегуляции обес печивает герметичность поверхности контакта различных теплоносителей.

Непроницаемое покрытие наносиУ

40 мое на проницаемые твердые элементы, повторяют их поверхностную структуру.

Вследствие сложной формы каналов поверхность контакта покрытия с проницаемыми твердыми элементами имеет

45 большую площадь. Это, с одной стороны, существенно снижает термическое контактное сопротивление при передаче тепла через границу их соприкосновения, а с другой стороны увеличивает теплоотдачу со стороны теплоносителя в трубках. Последнее определяется двумя факторами. Первым из них является увеличение коэффициента теплоотдачи из-за искусственной шероховатости каналов, опре- 55 деляемой поверхностной структурой проницаемого твердого элемента и повторяющей его формой покрытия. Вторым фактором является фактическое увеличение площади поверхности, омываемой теплоносителем в канале, отнесенной к единице длины последнего.

Это также определяется поверхностной структурой покрытия, повторяющего структуру проницаемого твердого элемента.

Использование покрытия вместо трубок позволяет значительно увеличить площадь поверхности теплообмена в заданных габаритах фильтрующего элемента за счет использования теплообменных поверхностей сложной формы, причем без уменьшения площади проходного сечения для фильтруемой жидкости. Это может быть достигнуто, например, расположением плоскости теплообмена параллельно движению потока фильтруемой жидкости. При этом одновременно обеспечивается герметичность каналов терморегуляции в зоне контакта отдельных элементов.

Процесс нанесения непроницаемого покрытия на поверхности контакта и стенки каналов контуров терморегуляции включает одну технологическую операцию, в результате которой обеспечивается герметичность стенок каналов различных теплоносителей и подготавливаются поверхности контакта для соединения унифицированных проницаемых твердых элементов между собой.

Исключается необходимость изготовления трубок для подачи теплоносителя, их сборки с формой и соединения с кассетой.

Технология нанесения покрытий позволяет выполнить их минимальной толшины 1- 100 мкм, что снижает расход материала для получения непроницаемого покрытия. Ограничением минимальной толщины покрытия в предлагаемом способе является максимальная величина пор проницаемых твердых элементов, на поверхности которых наносится покрытие.

Нагрев фильтровальной кассеты с непроницаемым покрытием, нанесенным на проницаемые твердые элементы, возможен в температурном интервале, нижняя граница которого определяется температурой спекания покрытия и, следовательно, возможностью соединения элементов между собой, а верхняя — температурой спекания прони- цаемых твердых элементов, превышение

1409442 которой приведет к нарушению их свойств.

При выполнении проницаемых твердых элементов из материалов с низкой температурой спекания, например латунь, алюминий, и т.д., непроницаемое покрытие может быть выполнено, например, из термопластичных полимеров.В этом случае температура нагрева не должна существенно превышать температуру начала плавления полимера во избежание его деструкции. А для обес- печения надежного соединения элементов друг с другом при нагреве кассеты 15 в зоне контакта обеспечивают давление 0,01-0,05 мПа, значение которого выбирают исходя из прочностных характеристик материала покрытия и проницаемых твердых элементов при тем- 20 пературе нагрева. формула изобретения

Способ изготовления фильтровальной кассеты-теплообменника с несколькими 25 контурами теплоносителей из,унифицированных проницаемых твердых элементов, включающий соосную установку элементов и сборку с образованием герметичного неподвижного соединения отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности теплоотдачи и снижения трудоемкости изготовления, на поверхности контакта элементов и стенки каналов контуров теплоносителей наносят непроницаемое покрытие с температурои спекания ниже температуры спекания пронииаемых твердых элементов и толщиной покрытия не менее величины максимального размера пор этих элементов, а соединение собранных в соосные кассеты твердых проницаемых элементов осуществляют путем нагрева их до .температуры не ниже температуры спекания непроницаемого покрытия, но меньшей температуры спекания проницаемых твердых элементов. !

1409442

Составитель Н.Чернилевская

Техред Л.Сердюкова Корректор П.Патай

Редактор Э. Слиган

Заказ 3429/1б Тираж 921 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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