Теплообмінник

1 Теплообмінник, що містить секції з каналами для переміщення охолоджуваного середовища і розташованими в них турбулізаторами, між секціями розміщені гофровані металеві стрічки, вхідний і вихідний колектори, що зв'язані ВІДПОВІДНО з вхідним і вихідним патрубками, який відрізняється тим, що турбулізатори виконані у вигляді вставок із гофрованих сітки і металевої стрічки, установлених за напрямком руху охолоджуваного середовища з послідовним чергуванням щодо один одного, а по торцях секцій із каналами встановлені скоби, при цьому колектори утворені кільцями, встановленими одне над одним між секціями з каналами 2 Теплообмінник за п 1, який відрізняється тим, що вставки з гофрованої сітки мають різну довжину, зменшуючись у міру віддалення від вхідного патрубка 3 Теплообмінник за п 1, який відрізняється тим, що КІЛЬКІСТЬ вставок із гофрованої сітки, розташованих між гофрованими металевими стрічками, зменшується в міру віддалення каналу від вхідного патрубка 4 Теплообмінник за п 1, який відрізняється тим, що вставки із гофрованої сітки розташовані в каналі з напрямком гофри перпендикулярно або паралельно потокові охолоджуваного середовища Винахід відноситься до галузі теплотехніки , а саме до пластинчастих теплообмінників, і може бути використаний в теплообмінних апаратах для охолодження мастила, в'язких рідин, парогазових сумішей у різноманітних галузях народного господарства Відомий пластинчастий теплообмінник із пакета листів , що чергуються , утворюючи канали , по яких проходить робоче середовище, і гофрованих вставок , розділювальні прокладки , розміщені по протилежних сторонах листів і розташовані по протилежних сторонах пакета консольні виступи з прикріпленими до них колекторами (див ав св СРСР № 800570, М кл F 28 D9/02, ЗО 01 1981) Недоліком зазначеного теплообмінника є те, що в каналах, у яких переміщується охолоджуване робоче середовище, утворюється ламінарний нерегульований потік середовища, що значно знижує ефективність теплообміну Відомий також теплообмінник, що містить секції з каналами для переміщення охолоджуваного середовища, утвореними пластинами У каналах розміщені турбулізатори виконані у виді металевих стрічок, що мають ряди просічення з отбортовкою під прямим кутом Між секціями розташовані гофровані металеві стрічки з жалюзійними просіченнями і на кінцях пластин виштампуванням з отворами виконані вхідний і вихідний колектори, обладнані вхідним і вихідним патрубками (см ав св СРСР № 1193423, М кл F 28D9/00, 23 11 1985) Даний теплообмінник є найбільш близьким до пристрою, що заявляється по технічній суті і сукупності ознак, у результаті чого і прийнятий як прототип У цьому пристрої за рахунок розміщення в каналах вставок у виді металевих стрічок із просіченнями для турбулізації потоку рідини можливо інтенсифікувати теплообмін Проте при використанні цієї конструкції не можна забезпечити рівномірність теплообміну, що знижує його ефективність Пояснюється це таким Турбулізатори в каналі у вигляді металевих стрічок Із просіченнями хоча і створюють турбулентні потоки охолоджуваного середовища, але ю (О ю 56529 конструктивне їхнє виконання забезпечує однакопотоку, підвищення ефективності теплообміну вий опір потокові охолоджуваного середовища Виконання вставок із гофрованої сітки різної довжини по напрямку охолоджуваного середовиЦе призводить до того, що в каналах, які прища зі зменшенням у міру віддалення від вхідного лягають до вхідного патрубка колектора , охолопатрубка, або зменшення їхньої КІЛЬКОСТІ В каналі джуване середовище потрапляє у вихідний канал дозволяє регулювати швидкість потоку в кожному раніш, ніж із каналів, що знаходяться на різному каналі згідно необхідних вимог віддаленні від входу, тому при значному розмірі теплообмінника утворюється істотна нерівномірУ випадку установки гофрованої вставки із сіність охолодження, що знижує ефективність тепток із перпендикулярним розташуванням гофр лообміну Крім того, деталі каналу навколо колекнеобхідний ефект досягається при меншій довжині торних отворів не з'єднуються між собою, що цієї вставки значно послабляє МІЦНІСТЬ усього теплообмінника Крім того, у запропонованому теплообміннику в зоні колекторів у каналі встановлена скоба, що У основу винаходу поставлена задача удосковизначає місце розташування вставок в каналі і, налення теплообмінника, у якому за рахунок зміни яка з'єднує при паянні штамповані листи каналу, а конструкції турбулізаторов і їхнього раціонального це дозволяє зміцнити (або підвищити жорсткість) розташування, забезпечувалося б рівномірне охотеплообмінника в зоні отвору лодження по всьому об'єму теплообмінника, а за рахунок з'єднання деталей каналу - надійність Таким чином, різна довжина, різний напрямок з'єднання секцій навколо колекторних отворів При гофри у вставках із гофрованої сітки в каналах, а цьому підвищується ефективність теплообміну і також ПОСЛІДОВНІСТЬ чергування з вставкою з гофМІЦНІСТЬ усього теплообмінника рованої металевої стрічки дозволяє забезпечити в каналах різну швидкість середовища РегулюванПоставлена задача вирішується тим, що у віня швидкості здійснюється або розташуванням домому теплообміннику, що містить секції з канавставок із гофрованої сітки різної довжини, що лами для переміщення охолоджуваного середозменшується в міру віддалення каналів від вхідновища і розташованими в них турбулізаторами, го патрубка колектора, або різною КІЛЬКІСТЮ однагофровані металеві стрічки, розміщені між секціякових по довжині вставок із гофрованої сітки між ми з каналами, вхідний і вихідний колектори, що вставками з гофрованої стрічки в самому каналі , пов'язані ВІДПОВІДНО з вхідним і вихідним патрубщо і забезпечує рівномірне охолодження рідини по ками, ВІДПОВІДНО до винаходу, турбулізатори виковсьому об'єму теплообмінника нані у вигляді вставок із гофрованих сітки і металевої стрічки, установлених по напрямку руху Запропонований теплообмінник ілюструється охолоджуваного середовища з послідовним чергукресленнями, поданими на фіг 1 - 5 ванням щодо один одного, а по торцях секцій із На фіг 1 -показаний загальний вид теплообканалами встановлені скоби, при цьому вхідний і мінника, на фіг 2- вид збоку, теплообмінника повихідний колектори утворені кільцями встановлезначеного на фіг 1, на фіг 3 - перетин А-А на фіг 1, ними одне над одним між секціями з каналами на фіг 4 - перетин Б-Б на фіг1, на фіг 5- перетин В-В на фіг 1 При цьому, вставки з гофрованої сітки мають різну довжину, зменшуючись у міру віддалення від Теплообмінник містить секції 1 із каналами 2 вхідного патрубка або КІЛЬКІСТЬ вставок із сітки, для проходу охолоджуваного середовища, утворозташованих між гофрованими металевими стріреними відбортованими листами 3 і встановленичками в каналі зменшується в міру віддалення ми над ними плоскими листами 4 Канали 2 по каналу від вхідного патрубка торцях секцій 1 герметизуються скобами 5 У каналах 2 для охолоджуваного середовища розміГофрована металева сітка вставок може бути щені вставки з гофрованих сіток 6 і з гофрованих розташована в каналі з напрямком гофри перпенметалевих стрічок 7, установлені в напрямку руху дикулярно або паралельно потокові охолоджуваохолоджуваного середовища із послідовним черного середовища гуванням одна щодо одної При цьому вставки із Виконання теплообмінника в сукупності з всіма гофрованих сіток 6 розташовані в каналі 2 із наістотними ознаками, включаючи ВІДМІТНІ, ДОЗВОЛЯЄ прямком гофри перпендикулярно або паралельно створити в каналах регулювання швидкості потоку потокові охолоджуваного середовища Між секціяохолоджуваного середовища і тим самим забезпеми 1 із каналами 2 також розташовані гофровані чити рівномірне охолодження по всьому об'єму металеві стрічки 8 Для утворення колекторів між всієї поверхні теплообмінника Поясняется це тасекціями 1 із каналами 2 один над одним установким лені кільця 9, що утворять вхідний і вихідний колеВставки з гофрованої сітки спочатку каналу ктори 10, 11 ВІДПОВІДНО У вхідному і вихідному турбулізують і спрямовують потік охолоджуваного колекторах 10, 11 для вводу і виводу охолоджувасередовища у відрізок вставки з гофрованої з гланого середовища установлені вхідний і вихідний дкими стінками стрічки Дискретні турбулентні патрубки 12, 13 ВІДПОВІДНО струмені потоку в такій гофрованій вставці переходять у ламінарний плин у вставці з гофрованої Вставки із гофрованих сіток 6 встановлені в стрічки, потім вставка з гофрованої сітки знову каналі 2 по напрямку руху охолоджуваного серетурбулізує потік охолоджуваного середовища педовища і мають різну довжину, зменшуючись у ред входом у слідуючу вставку з гофрованої стрічміру віддалення від вхідного патрубка 12, і КІЛЬки Таким чином, при незначному збільшенні опору КІСТЬ вставок із гофрованих сіток 6 , розташованих потокові охолоджуваного середовища досягається між гофрованими металевими стрічками 7 у канарегулювання його швидкості і турбулізація потоку лах 2 також зменшується в міру віддалення каналу в каналі і, як наслідок, рівномірне охолодження 2 від вхідного патрубка 12 У цьому випадку дов жина вставок із гофрованих сіток 6 біля вхідного колектора 10 може бути однаковою у всіх каналах 2 Конструкція з перерахованих деталей з'єднується у вузлі паянням Теплообмінник працює таким чином Охолоджуване середовище подається в теплообмінник через вхідний патрубок 12, потім вхідний колектор 10 і звідси рівномірно розподіляється по каналах 2 , проходячи через вставки з гофрованих сіток і стрічки 6 і 7 ВІДПОВІДНО Вставки з гофрованих сіток 6 спочатку каналу 2 турбулізують і спрямовують потік охолоджуваного середовища через гофровану з гладкими стінками вставку з металевої стрічки 7 Дискретні турбулентні струміні потоку охолоджуваного середовища через визначену відстань переходять у ламінарний плин , а тому що довжина гофрованої сітки 6 зменшується в міру віддалення від вхідного патрубка 12, то кожна наступна вставка з гофрованої сітки 6 знову турбулізує охолоджуване середовище перед входом у слідуючий відрізок вставки з гофрованої металевої стрічки 7, у результаті навіть при незначному збільшенні опору охолоджуваного середовища досягається регулю 56529 вання швидкості його потоку в кожному каналі 2, забезпечуючи рівномірне охолодження потоку середовища, підвищуючи, таким чином, процес теплообміну У результаті охолоджуване середовище, переміщуючись по каналу 2 із вставками 6, 7 до вихідного колектора 11, виводиться по патрубку 13 Зовнішня поверхня каналів 2 обдувається вентилятором, що прохолоджує повітрям, яке надходить по каналах, утвореними гофрованими металевими стрічками 8, розташованими між секціями 1 із каналами 2 Дана конструкція випробувана в лабораторнопромислових умовах При ІСПИТІ в робочому режимі охолодження мастила з температурою 104°С до 76°С під тиском 0,9Мпа різниця температури по фронту мастило охолоджувача не перевищувала 2 - 4°С, що підтверджує регулювання швидкості по всьому об'єму теплообмінника Таким чином, використання винаходу дозволяє забезпечити рівномірне охолодження продукту, що у результаті підвищує ефективність теплообмінника / N / V N / V N / N / / \ y f \ / \ / / \ / \ / \ A ) / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / 1 Фіг. 1 Фіг.2 56529 8 10 Фіг. З Фіг.4 в-в 8 Фіг. 5 Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24