Матричный теплообменник

 

Использование: теплообменное оборудование в холодильном, криогенном,химическом , энергетическом машиностроении . Сущность изобретения: каждая пластина цилиндрического матричного теплообменника разделена на равные секторы. Смежные пластины установлены с угловым смещением, равным угловому размеру сектора. Отверстия перфорации в каждом последующем секторе расположены относительно отверстий предыдущего сектора с одинаковым угловым или линейным смещением в од-1 ном направлении. На пластинах между упомянутыми отверстиями могут быть выполнены дополнительные отверстия меньшего диаметра. В смежных пластинах каждому отверстию большего диаметра соответствует отверстие меньшего диаметра. 2 з.п. ф-лы, 7 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 28 F 3/00, 3/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4812301/06 (22) 09,04.90 (46) 07.03.93. Бюл. N 9 (71) Одесский завод низкотемпературной техники и энергетики (72) В,B.Ïðèòóëà. И.Е.Тихонова и Е.Т,Шарнопольская, (56) Патент Великобритании ¹ 1344831, кл.

F 28 F 3/00, опублик, 1971.

Авторское свидетельство СССР

¹ 832302, кл. F 28 F 3/00, 1979.

Патент Швеции № 374814, кл. F 28 0

9/00, опублик. 1975.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1161810, кл, F 28 F 3/00, 1983. (54) МАТРИЧНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК (57) Использование: теплообменное оборудование в холодильном, криогенном, химиИзобретение относится к теплообменникэм матричного типа и может быть применено в холодильной и криогенной технике, химическом и технологическом оборудовании.

Целью изобретения является повышение технологичности изготовления и интенсификация теплообмена.

На фиг.1, 2, 3, 4 показаны примеры пластин различных вариантов цилиндрического двухканального теплообменника с центральным 1 и кольцевым 2 каналами для прохода потоков. Пунктиром обозначены границы прилегающих к пластинам внутренней 3 и внешней 4 проставок в собранном пакете, Отверстия перфорации показаны не все. а только расположенные у границ секторов в количестве, достаточном для обозначения их расположения в различных секторах.

„„ Ц „„1800255 А1 ческом, энергетическом машиностроении. Сущность изобретения; каждая пластина цилиндрического матричного теплообменника разделена на равные секторы. Смежные пластины установлены с угловым смещением, равным угловому размеру сектора, Отверстия перфорации в каждом последующем секторе расположены относительно отверстий предыдущего сектора с одинаковым угловым или линейным смещением в од- ном направлении. На пластинах между упомянутыми отверстиями могут быть выполнены дополнительные отверстия меньшего диаметра. В смежных пластинах каждому отверстию большего диаметра соответствует отверстие меньшего диаметра. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

На пластинах фиг.1 и 2 имеются по три выемки 5 для сборочных стержней, на пластинах фиг.3 и 4 — по две выемки. В соответствии с этим пластины фиг.1 и 2 разделены на 3 равных секторах АОВ, ВОС и СОА, а пластины на фиг.3 и 4 — на два равных сектора, с границей AD.

На фиг.1 отверстия сектора BOC смещены относительно отверстий сектора AOB на одну и ту же линейную величину в радиальном направлении.

На фиг.2, 3, 4 отверстия разных секторов смещены на один и тот же угол в одном направлении (по часовой стрелке), На фиг.5 показаны предельные величины смещения отверстий с центрами О и О" от отверстия с центром О в смежных пластинах типа фиг.1,2,3. При меньших смещениях ухудшается теплообмен. ситуация приближается к соосному расположению отвер1800255

l стий; при больших — в значительной мере увеличивается гидравлическое сопротивление пакета, что нежелательно.

На фиг,4 показана пластина, разделенная на два сектора, в которых дополнительно к основным выполнены отверстия меньшего диаметра. При сборке пакета с угловым поворотом на 180 в соответствии с двумя выемками 5 для сборочных стержней каждому отверстию большего диаметра в смежной пластине соответствует отверстие меньшего диаметра. При прохождении потока в таком пакете помимо эффективного обтекания участков пластин между отверстиями формируется конфузорно-диффузорное течение при переходе струи от отверстия большого диаметра к отверстию меньшего диаметра, что повышает интенсивность теплообмена, На фиг.6 показано радиальное сечение части пакета с пластинами типа фиг.1. Отверстия в пластинах 6, разделенных проставками (не показанными), смещены в одном направлении на одну и ту же величину в результате поворота последующих пластин на угол сектора, т.е. на 120 .

На фиг.7 показано радиальное сечение части пакета из пластин 7 типа фиг,4, Пакет образован с поворотом каждой последующей пластины на 180 в соответствии с его фиксацией на двух выемках. Величина отверстий меньшего диаметра в пределах (0,2 — 0,5). Нижний предел обусловлен реальными размерами отверстий, в частности отверстия менее 1 мм в матричных теплообменниках не применяются, Верхний предел ограничивает возможность достижения конфузорно-диффузорного течения, превышение этого предела приближает ситуацию малоэффективного соосного расположения отверстий, Теплообменник работает следующим образом.

Один из теплоносителей, проходя по каналу 1 через перфорацию пластин, передает тепло участкам пластин в канале, которое посредством теплопроводности передается в канал 2 и далее второму теплоносителю, проходящему по каналу 2.

Описанная конструкция обеспечивает возможность изготовления теплообменников с оптимальной величиной смещения отверстий в смежных пластинах, различными видами перфорации для высокоэффективного теплообмена при использовании однотипных пластин и снижении затрат на и роизводство.

Формула изобретения

1, Матричный теплообменник, содержа15 щий пакет перфорированных пластин с проставками между ними, при этом все отверстия перфорации в смежных пластинах смещены друг относительно друга на одну и туже величину, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения технологичности изготовления, пластины разделены на равные секторы и установлены в пакете с угловым смещением друг относительно друга, равным угловому размеру сектора, при этом отверстия перфорации в каждом последующем секторе расположены относительно отверстий предыдущего сектора с одинаковым угловым или линейным смещением в одном направлении, 30

2, Теплообменник по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что величина смещения отверстий перфорации в смежных пластинах лежит в диапазоне (0,5-1,5)б, где б — диаметр упомянутых отверстий.

3, Теплообменник по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, на пластинах между упомянутыми отверстиями дополнительно вы40 полнены отверстия меньшего диаметра, равного (0,2 — 0 5)d, причем в смежных пластинах каждому отверстию большего диаметра соответствует отверстие меньшего диаметра, 1800255

Фиг.2

Фиг. I

5 — Π
Фиг.З

Фиг.4

0"

Фиг. 5

Фиг.б

Фиг.7

Составитель Е.Шарнопольская

Техред М.Моргентал Корректор П.Гереши

Редактор Т.Савина

Заказ 1".56 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ЕК

3

А