Пакет пластинчастого теплообмінника

Пакет пластинчастого теплообмінника, що складається з теплопередавальних пластин, кожна пластина має колекторні отвори для входу та виходу відповідних робочих середовищ, розподільчу та збираючу частини та основне гофроване теплопередавальне поле, гофри якого розташова 3 40678 4 намічних характеристик вздовж каналу. Крім того, ках існуючих конструкцій є малою порівняльно із технічного рішення стосовно прототипу обмежене тепловіддачею від пари, що конденсується у попезастосуванням, головним чином, для пластинчасредній частині каналу, тобто підвищується, кільтих теплообмінників напіврозбірної конструкції з кість тепла на одиницю поверхні теплообміну. Це порівняльно великими геометричними розмірами дозволяє зменшити довжину пластини приблизно гофр (висота гофр щонайменше 5 мм, шаг - 18 на 10%. мм). Це значною мірою обмежує значення коефіціВинахід, що пропонується проілюстровано єнтів теплопередачі, у той час, як сучасні високовідповідними кресленнями. ефективні пластинчасті теплообмінники мають На Фіг.1 зображено пакет пластин теплообмінменші геометричні розміри, що обумовлює знаника. чення коефіцієнтів теплопередачі у 1,5-2 рази виНа Фіг.2 зображено фрагмент гофрованої осщі. новної частини тепло передаючої пластини. Корисна модель, що пропонується дозволяє На Фіг.З зображено поперечний переріз А-А - поліпшити теплоенергетичні характеристики гофрованої частини, що зображено на Фіг.2, випакету; ступи гофр мають трикутну та трапеціодальну фо- підвищити ступінь керованості процесом; рму відповідно. - поліпшити механічні характеристики пакету; На Фіг.4 зображено три пластини, що створю- зменшити металоємність пакету; ють два суміжних канала, з гофрованими участка- розширити межі застосування пластинчастих ми вздовж основного гофрованого поля пластини, теплообмінників. що складаються з гофр різної геометричної форСуть корисної моделі складається в тому, що ми. площини поперечного перерізу каналу між двома На Фіг.5 зображено поперечний переріз Б-Б суміжними пластинами принаймні в двох місцях двох суміжних каналів згідно Фіг.4. основного тепло передаючого поля у напряму На Фіг.6 зображено поперечний переріз двох будь-якої осі симетрії пластини є різними, а при суміжних каналів згідно Фіг.4. цьому сумарна величина площини згаданих попеПакет пластинчастого теплообмінника складаречних перерізів двох суміжних каналів у вищезгається з теплопередаючих пластин 1, які мають даних місцях основного теплопередаючого поля є колекторні отвори 2, 3, 4, 5, а також теплопереданезмінною. ючу частину , яка в свою чергу, складається з розНеоднакова форма поперечного перерізу каподільчого участку 6, збираючого участку 7 та осналу вздовж напрямку течії теплоносія дозволяє новної гофрованої тепло передаючої частини 8. здійснити різну ступінь турбулізації потоку в канаДля формування каналу для потоку робочого селі. Як відомо, саме гідравлічні режимні параметри редовища (теплоносія) використовується один з потоку обумовлюють локальні теплові характерисколекторних отворів у верхній частині пластини (2 тики. Регулюючи гідравлічні режимні параметри чи 4) та один з колекторних отворів у нижній часпотоку вздовж окремих частин основних тепло тині пластини (3 чи 5). Колекторні отвори, що не передаючих полів суміжних пластин через зміну використовуються, ізолюються від каналу проклаформи та площі поперечного перерізу каналу модками з еластоміру. Периферія теплопередаючої жна провести рівномерізацію коефіцієнту теплочастини також ізолюється прокладками для запобівіддачі потоку робочого середовища, що дає можгання витоку робочого середовища (теплоносія). ливість підвищити середній коефіцієнт Основна гофрована теплопередаюча частина 8 теплопередачі в пакеті пластинчастого апарату. складається з гофр 9, які виштамповані у формі Це є дуже корисним, коли принаймні, хоч одне з жолобів з виступами 10, 11 та розташовані під наробочих середовищ має теплофізичні властивості, хилом відносно осей симетрії пластини. залежні від температури, особливо, коли змінюФорма та розміри згаданих виступів у різних ється агрегатне становище робочого середовища поперечних перерізах можуть відрізнятися від та(конденсація або випаровування). Змінюючи форких,що приведені на Фіг.З. При складанні пластин му та розміри каналу можна сформувати канал, в пакет дві суміжній пластини, що формують кавеличина поперечного перерізу якого змінюється нал, розташовані повернутими на 180°С відносно від входу до виходу робочого середовища (теплоосі, що є перпендикулярною пластинам таким чиносія), наприклад, зменшується, при цьому, можна ном, що гофрований участок 12 однієї пластини досягнути зниження гідравлічного опору в 1,5-2 накладається на гофрований участок 15 суміжної рази у порівнянні з пластинами аналогічного типопластини, при цьому напрями гофр згаданих учасрозміру з однаковою гофрировкою тепло передатків пересікаються, а самі гофри участків контакючої частини, значення коефіцієнту теплопередачі тують між собою відповідними виступами, формуна різних частинах теплопередаючого поля пласючи канал складної геометричної форми сітчастотини вирівнюється. поточного типу. Три суміжні пластини 1 формують Це є дуже важливим при використанні пластидва канали 20,21 - один для потоку гарячого робончастих теплообмінників згідно винаходу, що прочого середовища, а другий - для протоку холоднопонується, для процесів конденсації. Пара подаго робочого середовища. Поперечні перерізи Б-Б ється у розширену частину каналу, де гідравлічний та В-В цих каналів приведено на Фіг.5 та 6. Площа опір є найменшим. Конденсат, що утворюється, поперечного перерізу канала 23 є меншою, ніж витікає з найбільш вузької частини каналу, де гідплоща поперечного перерізу канала 25. При цьому равлічний опір є більшим порівняльно з вхідною площини пластин є паралельними. частиною каналу. За рахунок цього підвищується Пластинчастий теплообмінник працює таким тепловіддача від конденсату, яка у теплообмінничином: 5 40678 6 гаряче робоче середовище надходить у канал отвір, наприклад, 4. У цьому випадку маємо протискрізь один з колекторних отворів, наприклад, 2, точний рух гарячого та холодного робочих середопроходить канал 20, сформований гофрованими вищ. У інших варіантах винаходу, що пропонуєтьчастинами суміжних пластин 1, та віддає задану ся, може бути реалізовано прямоточну схему руху кількість тепла, після чого виходить з каналу 20 та робочих середовищ. відводиться з теплообмінника скрізь інший колекПакет пластинчастого теплообмінника, що торний отвір, наприклад,3; холодне робоче серепропонується, може бути використано для випаддовище надходить у канал 21 крізь колекторний ків випаровування та конденсації та для теплооботвір, наприклад 5, та протікає з іншої сторони міну між робочими середовищами, що під час теппластини й, сприймає тепло від гарячого робочого лообміну не змінюють агрегатний стан. середовища та відводиться крізь колекторний Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601