Пластинчастий теплообмінний апарат

1. Пластинчастий теплообмінний апарат, що містить корпус із розташованими в ньому паралельно одна одній теплообмінними пластинами, жорстко з'єднаними по контуру й колекторних отворах в один або кілька пакетів з утворенням двох систем каналів для теплоносіїв, по яких один з теплоносіїв потрапляє в міжпластинні щілинні канали через колекторні отвори, а другий - у суміжні міжпластинні щілинні канали, з'єднані по теплоносію із внутрішнім простором корпусу апарата, який відрізняється тим, що він обладнаний притискними плитами, між якими розміщений щонаймен 3 просторі між звареними пластинами, а другий теплоносій рухається в просторі корпуса зовні попарно зварених пластин. До недоліків розглянутої конструкції відноситься підвищена складність складання елементів, а також відсутність промивання каналів для теплоносія, утворених усередині нерознімно попарно з'єднаних пластин. В основу корисної моделі поставлено задачу створення надійної й довговічної конструкції пластинчастого теплообмінного апарата за рахунок спрощення його конструкції й забезпечення промивання каналів для теплоносіїв. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що пластинчастий теплообмінний апарат, що містить корпус із розташованими в ньому паралельно одна одній теплообмінними пластинами, жорстко з'єднаними по контуру й колекторним отворам в один або кілька пакетів з утворенням двох систем каналів для теплоносіїв, по яких один з теплоносіїв потрапляє в міжпластинні щілинні канали через колекторні отвори, а другий - у суміжні міжпластинні щілинні канали, з'єднані по теплоносію із внутрішнім простором корпусу апарата, відповідно до корисної моделі, обладнаний притискними плитами, між якими розміщений, щонайменше, один пакет пластин, при цьому кожен пакет установлений у коробі, через який виведені патрубки, що сполучаються з колекторними отворами пластин, і який не має стінок з боку торців пластин пакета, притискні плити обладнані патрубками для підведення й відводу теплоносія з корпусу, а між кожною притискною плитою й суміжним з нею коробом установлені ущільнювальні прокладки. У кращому варіанті реалізації корисної моделі апарат містить раму й, щонайменше, одну проміжну плиту, установлену на зазначеній рамі між пакетами пластин і обладнану з боку зазначених пакетів ущільнювальними прокладками. Ще в одному варіанті реалізації корисної моделі пакети пластин закріплені на рамі шарнірно. В іншому варіанті конструкції теплообмінні пластини мають переважно овальну форму. Обладнання апарата притискними плитами, між якими розміщені один або кілька пакетів пластин, установлених в окремих коробах, дозволяє отримати просту й надійну збірну конструкцію корпуса, а також легко організувати системи каналів для теплоносіїв. Наявність рами й проміжної плити, установленої на рамі між пакетами пластин, збільшує жорсткість конструкції апарата при його роботі під високим тиском, а також забезпечує надійну герметизацію корпуса за рахунок шарнірної підвіски на рамі зазначених пакетів пластин. Додання теплообмінним пластинам овальної форми підвищує ефективність промивання міжпластинних щілинних каналів, з'єднаних по теплоносію з колекторами пластин. Перераховані особливості корисної моделі теплообмінного апарата дозволяють усунути недоліки розглянутих вище відомих конструкцій, забезпечуючи тим самим рішення поставленої задачі. Корисна модель ілюструється кресленнями, на яких зображені: 53131 4 Фіг.1 - заявлений теплообмінний апарат у збо рі; Фіг.2 - теплообмінний апарат з одним пакетом пластин (у розібраному виді); Фіг.3 - теплообмінний апарат із двома пакетами пластин (у розібраному виді); Фіг.4 - конструкція пакета пластин; Фіг.5 - фрагмент перетину А-А на Фіг.4; Фіг.6 - теплообмінна пластина з гофрованою поверхнею; Фіг.7 - плоска теплообмінна пластина з опуклостями (пуклями); Теплообмінний апарат (Фіг.1, 2, 3) містить корпус, утворений притискними плитами 1, 2 і коробами 3, 4 пакетів теплообмінних пластин 5, 6, стягнутими між собою стяжками 7. Як показано на Фіг.2, пакет пластин 5 установлений у коробі 3, через який виведені патрубки 8, 9, що сполучаються з колекторними отворами пластин 10, 11 (Фіг.4) і не мають стінок з боку торців пластин пакета. Притискні плити 1, 2 обладнані патрубками для підведення й відводу теплоносія з корпуса, а між кожною притискною плитою й коробом 3 установлені ущільнювальні прокладки 14. При наявності двох пакетів теплообмінних пластин 5, 6 (Фіг.1, 3) у конструкцію апарата додана рама 15, на якій зазначені пакети закріплені за допомогою шарнірів 16, 17. На цій же рамі між пакетами пластин 5, 6 установлена проміжна плита 18, обладнана з боку зазначених пакетів ущільнювальними прокладками 19. Пакет пластин 6 установлений у коробі 4, через який виведені патрубки 20, 21, що сполучаються з колекторними отворами пластин 10, 11 (Фіг.4). Кожен пакет 5, 6 складається переважно з набору однотипних теплообмінних пластин 22 (Фіг.6) або 23 (Фіг.7), жорстко з'єднаних по контуру й колекторним отворам 10, 11 з утворенням двох систем каналів для теплоносіїв. При цьому один з теплоносіїв потрапляє через колекторні отвори 10, 11 у міжпластинні щілинні канали 24, а другий через патрубки 25, 26, передбачені відповідно на притискних плитах 1, 2, потрапляє в суміжні міжпластинні щілинні канали 27, з'єднані по теплоносію із внутрішнім простором корпуса апарата (Фіг.5). Теплообмінний апарат працює в такий спосіб. У конструкції апарата з одним пакетом пластин 5, зображеній на Фіг.2, теплоносій І надходить через патрубок 8 у колектор 10, звідки спрямовується в міжпластинні щілинні канали 24 і видаляється з апарата через колектор 11 і патрубок 9. Одночасно теплоносій ІІ надходить через патрубок 25 у суміжні з каналами 24 міжпластинні щілинні канали 27, з'єднані по теплоносію із внутрішнім простором корпуса апарата, і після здійснення процесу теплообміну з теплоносієм І видаляється з корпуса через патрубок 26. У конструкції апарата із двома пакетами пластин 5, 6, зображеній на Фіг.1 й 3, теплоносій І надходить через патрубок 20 у колектор 10 пакета пластин 6, звідки спрямовується в міжпластинні щілинні канали 24 цього пакета і через колектор 11 і патрубок 21, з'єднаний з патрубком 8 пакета пластин 5, у міжпластинні щілинні канали 24 пакета 5, після чого видаляється з апарата через патрубок 5 9. Схема проходження теплоносія ІІ аналогічна описаній вище для конструкції з одним пакетом пластин 5, однак, на відміну від неї, процес теплообміну між теплоносіями здійснюється в цьому випадку одночасно в прямотечії й у протитечії. Для промивання міжпластинних щілинних каналів 24 промивна рідина подається під тиском в один з колекторів 10, 11 відповідного пакета пластин і відводиться із протилежного колектора. Для промивання міжпластинних щілинних каналів 27 промивна рідина подається під тиском у форсунки промивного пристрою й спрямовується безпосередньо в зазначені канали. При необхідності ремонту або ревізії пакета пластин апарат розбирається, як це показано на Фіг.2, 3, і проблемний пакет видаляється для ремонту або заміняється на новий. 53131 6 Корисна модель не обмежується описаними вище конструкціями теплообмінного апарата, наведеними лише як приклади її використання. У заявленому обсязі суттєвих ознак корисної моделі можливі інші компонування пакетів пластин, а також інші схеми здійснення процесів теплообміну між теплоносіями, кількість яких може бути й більше двох. При цьому можуть застосовуватися теплообмінні пластини з найрізноманітнішими рифленнями теплообмінних поверхонь. Теплообмінний апарат, що заявляється, може експлуатуватися як у вертикальному, так й у горизонтальному положеннях, і використовуватися для охолодження й нагріву різних рідин і газів, а також як конденсатор і випарник. 7 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 53131 8 Підписне Тираж 26 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