Пластинчатый теплообменник
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплопередающих устройствах. Цель изобретения - повышение теплопередающей способности. Теплообменник содержит пакет пластин, соединенных попарно в теплообменные элементы 3, имеющие средний 4 и концевые 8 участки. Пластины снабжены опорными высупами 5, 10 и разграничительными выштамповками 6, 9, расположенными на участках 4, 8 под разным углом с образованием каналов. При этом на участке 4 выступы 5 расположены на выштамповках 6, между которыми выполнены турбулизирующие выдавки 7. Выштамповки 6, 9 на участках 4, 8 плавно сопряжены между собой. Число каналов на участках 8 в целое число раз меньше, чем на участке 4. Опорные выступы 5, 10 расположены с шагом поперек пластин, совпадающих с шагом разграничительных выштамповок 6 на участке 4. Каналы на участках 8 выполнены большей высоты, чем каналы на участке 4. 4 з. п. ф-лы, 16 ил.
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплопередающих устройствах. Цель изобретения повышение теплопередающей способности и прочности. На фиг.1 изображен пластинчатый теплообменник, общий вид; на фиг.2 фронтальная проекция теплообменника; на фиг.3 сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.5 сечение В-В на фиг;2; на фиг.6 фрагмент средней части теплообменника согласно п.2 формулы изобретения; на фиг.7 сечение Г-Г на фиг.6; на фиг.8 сечение Д-Д на фиг.6; на фиг.9 сечение Е-Е на фиг.6; на фиг. 10 фрагмент средней части теплообменника согласно п.3 формулы изобретения; на фиг.11 сечение Ж-Ж на фиг.10; на фиг.12 сечение З-З на фиг.10; на фиг. 13 фрагмент средней части теплообменника согласно п.4 формулы изобретения; на фиг.14 сечение И-И на фиг.13; на фиг.15 сечение К-К на фиг.13; на фиг.16 сечение Л-Л на фиг.13. Пластинчатый теплообменник содержит пакет пластин 1 и 2 (фиг.1-5) соединенных попарно в теплообменные элементы 3, имеющие средний участок 4 с опорными выступами 5, разграничительными выштамповками 6 и турбулизирующими выдавками 7. Теплообменные элементы имеют также концевые распределительные участки 8 с разграничительными выштамповками 9 и опорными выступами 10. Пластины 1 и 2 каждого элемента 3 прилегают друг к другу с образованием между ними каналов 11, 12 на соответствующих участках 4, 5 для прохода одной из теплообменивающихся сред. Каналы 11 на среднем участке 4 отделены друг от друга разграничительными выштамповками 6. Каналы 12 на распределительных участках 8 отделены друг от друга разграничительными выштамповками 9. Опорные выступы 5 среднего участка 4 размещены на разграничительных выштамповках 6. Разграничительные выштамповки 9 концевых распределительных участков 8 плавно сопряжены с разграничительными выштамповками 6 среднего участка 4 элемента. Опорные выступы 10 концевых распределительных участков 8 размещены с шагом поперек пластин 1 и 2, совпадающим с шагом разграничительных выштамповок 6 среднего участка 4 теплообменного элемента 3. Расстояние между пластинами 1 и 2 элемента 3 на участках 4 и 8 зависит от глубины выштамповок 6 и 9. Расстояние между пластинами 1 и 2 смежных элементов 3 на участке 4 и 8 зависит от высоты опорных выступов 5 и 10. В модификации, показанной на фиг. 1, 2, 3, концевые распределительные участки 8 каждого теплообменного элемента 3 выполнены с числом каналов 12 в целое число раз меньше числа каналов 11 среднего участка 4 теплообменного элемента 3, а расстояние между пластинами 1 и 2 элемента 3 на концевых распределительных участках 8 больше расстояния между пластинами 1 и 2 на среднем участке 4 теплообменного элемента 3. При сборке в пакет между элементами 3 образуются каналы 13, 14 для другой теплообменной среды. В модификации, показанной на фиг.1, 2, 3, 5, турбулизирующие выдавки 7 выполнены на стенках каналов 11 среднего участка 4 элементов 3 с шагами вдоль и поперек пластин 1, 2 равными или кратными шагам размещения опорных выступов 5. В модификации показанной на фиг.6, 7, 8. 9 турбулизирующие выдавки 7 на среднем участке 4 теплообменного элемента 3 направлены поочередно наружу к внутрь теплообменного элемента 3 и опираются друг на друга вершинами в соседних элементах 3. В модификации показанной на фиг.10, 11, 12 вершины турбулизирующих выдавок 7 среднего участка 4 элементов 3 выполнены плоскими, опираются на плоские участки соседних пластин 1 и 2 и соединены с ними. В модификации, показанной на фиг.13, 14, 15, 16, турбулизирующие выдавки 7 среднего участка 4 теплообменных элементов 3 имеют каплеобразный профиль с осью симметрии, параллельной продольной оси симметрии каналов 11, и размещены в шахматном порядке. Теплообменник работает следующим образом. Однако из теплообменивающихся сред протекает в каналах 11, 12 теплообменных элементов 3, а другая в каналах 13, 14, обмениваясь между собой теплом. При этом выполнение пластин 1, 2 теплообменных элементов 3 указанным образом дает возможность разделить всю внутреннюю полость элемента 3 на плавно сопряженные каналы 11, 12 равного сопротивления с наименьшими потерями давления получить равномерное распределение одной из теплообменивающихся сред по каналам 111, 12 внутри теплообменных элементов, а также позволяет без дополнительных промежуточных деталей разделить полости между соседними теплообменными элементами также на каналы 13, 14 равного сопротивления и с наименьшими потерями давления равномерно распределить поток другой теплообменивающейся среды по каналам 13, 14 между теплообменными элементами 3. В конечном итоге интенсифицируется теплообмен и достигается снижение массы теплообменника. Изобретение позволяет согласованным изменением количества и сечения каналов на отдельных участках теплообменных элементов создавать без дополнительных потерь давления наиболее короткие концевые распределительные участки. При этом теплообменнике увеличивается средняя часть теплообменных элементов с наиболее эффективной противоточной схемой движения теплообменивающихся сред. В результате интенсифицируется теплообмен и снижается масса теплообменника.
Формула изобретения
1. ПЛАСТИНЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий пакет соединенных попарно с образованием теплообменных элементов пластин, снабженных опорными выступами и разграничительными выштамповками, расположенными на среднем и концевых участках под разным углом с образованием каналов, при этом на среднем участке опорные выступы расположены на выштамповках, между которыми выполнены турбулизирующие выдавки, отличающийся тем, что, с целью повышения теплопередающей способности, разграничительные выштамповки среднего и концевых участков плавно сопряжены между собой, при этом на концевых участках каналов в целое число раз меньше, чем на среднем, опорные выступы расположены с шагом поперек пластин, совпадающим с шагом разграничительных выштамповок на среднем участке, а каналы на концевых участках выполнены большей высоты, чем каналы на среднем участке. 2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, выдавки направлены поочередно наружу и внутрь теплообменного элемента и опираются вершинами на вершины выдавок соседних элементов. 3. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, выдавки выполнены плоскими и соединены вершинами с пластинами соседнего элемента. 4. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что выдавки имеют каплеобразный профиль с осью симметрии, параллельной продольной оси симметрии каналов. 5. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что турбулизирующие выдавки на среднем участке расположены вдоль и поперек пластин с шагами, равными или кратными соответствующим шагам опорных выступов.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 23-2001
Извещение опубликовано: 20.08.2001
