Пластинчастий теплообмінник

Реферат: Пластинчатий теплообмінник виконаний у вигляді пакета паралельно розташованих теплообмінних пластин та ущільнюючих прокладок. При цьому кожна пластина має круглі отвори в кутових її частинах для підведення та відведення теплоносіїв. Кожна пластина має масив циліндричних стрижнів, приварених до поверхні теплообміну, в напрямі, перпендикулярному до площини пластини. При цьому довжина стрижнів відповідає відстані між пластинами. UA 91612 U (54) ПЛАСТИНЧАСТИЙ ТЕПЛООБМІННИК UA 91612 U UA 91612 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до пластинчатих теплообмінників, що використовуються для процесу передачі теплової енергії від гарячого теплоносія до холодного в енергетичній, харчовій, хімічній, фармацевтичній та інших галузях промисловості. Найбільш близьким по технічній суті до заявленого об'єкта (найближчий аналог) є пластинчатий теплообмінник, що включає в себе пластини, які разом з ущільнюючими прокладками та вставками, за допомогою стягуючих елементів та натискних плит, складають пакет. Самі ж теплообмінні пластини мають пласку форму, а вставки розташовані в пакеті між ними, виконані у вигляді спіральних пружин та орієнтовані паралельно короткій стороні пластини [патент Російської Федерації RU 2 422 745 С1]. Конструкція найближчого аналога має певні недоліки: мала жорсткість пластин, що вимагає збільшення їх товщини, складність виготовлення вставок, невисока турбулізація потоку, труднощі виготовлення та закріплення вставок. В основу корисної моделі поставлена задача інтенсифікації процесу теплообміну, спрощення виготовлення та складання апарату, покращення міцності, жорсткості і довговічності конструкції порівняно з найближчим аналогом. Поставлена задача вирішується тим, що пластинчатий теплообмінник, який виконаний у вигляді пакета паралельно розташованих теплообмінних пластин та ущільнюючих прокладок, при цьому кожна пластина має круглі отвори в кутових її частинах для підведення та відведення теплоносіїв, згідно з корисною моделлю, кожна пластина має масив циліндричних стрижнів, приварених до поверхні теплообміну, в напрямі, перпендикулярному до площини пластини, при цьому довжина стрижнів відповідає відстані між пластинами. Циліндричні стрижні на пластині розташовані у шаховому порядку для збільшення турбулізації потоків теплообмінних середовищ по пластині, а також для розподілення навантаження на пластину, що виникає під дією різниці тисків середовищ та зусилля затискного механізму. Завдяки цьому конструкція, порівнюючи з найближчим аналогом, має кращу міцність та жорсткість, а отже є можливість використовувати тонші пластини. Це є суттєвою перевагою, оскільки коефіцієнт теплопередачі через пластину обернено пропорційний до її товщини. Масив стрижнів закріплюється на плоскій пластині з одного боку методом точкової контактної зварки. Цей спосіб утворення з'єднань достатньо простий та забезпечує необхідну якість та високу швидкість складання апарату. Стрижні, розташовані у міжпластинчатих каналах, перешкоджають прямолінійному руху молекул середовища і спричинюють збільшення турбулізації потоку, що, в свою чергу, значно покращує теплопередачу. Пластинчатий теплообмінник (Фіг. 1) складається з рами з верхньою несучою штангою 1, на якій підвішений і може пересуватися по ній пакет з пластин 2, що фіксуються нижньою штангою 3. У робочому режимі пакет стиснуто до герметичного стану між нерухомою плитою 4 і рухомою плитою 5 гвинтовими стяжками 6. На плитах розміщені патрубки 7 і 8 для входу-виходу гарячого і холодного теплоносіїв відповідно. Рама теплообмінника має кінцеву стійку 9 з опорою. Теплообмінник працює наступним чином. Гарячий теплоносій подається через вхідний штуцер 7 і верхні отвори 10 в міжпластинчаті канали, де розміщені циліндричні стрижні 11. Стрижні збільшують сумарну площу теплообміну і допомагають гарячому середовищу передавати теплоту через пласкі пластини (Фіг. 2) холодному робочому середовищу, що подається через вхідний штуцер 8 і нижні отвори 12 в пластинах в міжпластинчасті канали. Охолоджене гаряче середовище виводиться через нижній отвір 10 в пластинах та штуцер, а нагріте холодне робоче середовище відводиться з теплообмінника через верхній отвір 12 в пластинах та штуцер виходу холодного середовища. Дана конструкція дозволяє інтенсифікувати процес теплообміну, спростити виготовлення та складання теплообмінника, досягти оптимальної міцності, жорсткості та довговічності апарату. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 Пластинчатий теплообмінник, який виконаний у вигляді пакета паралельно розташованих теплообмінних пластин та ущільнюючих прокладок, при цьому кожна пластина має круглі отвори в кутових її частинах для підведення та відведення теплоносіїв, який відрізняється тим, що кожна пластина має масив циліндричних стрижнів, приварених до поверхні теплообміну, в напрямі, перпендикулярному до площини пластини, при цьому довжина стрижнів відповідає відстані між пластинами. 1 UA 91612 U 2 UA 91612 U Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3