Пластинчастий теплообмінник

Реферат: Пластинчастий теплообмінник містить розміщені між натискними плитами зі стяжками штамповані пластини з виконаними на їх поверхнях перемінними сфероподібними виступами і западинами, розміщені по периметру пластин ущільнення, підвідні та відвідні патрубки. Виступи і западини на пластині виконані так, що місце розташування виступів і западин на її поверхнях співпадає відповідно з місцем розташування виступів і западин звернених в сторону цієї пластини поверхонь сусідніх пластин. UA 96186 U (12) UA 96186 U UA 96186 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до енергетики і може бути використана в стаціонарних та транспортних енергетичних установках, в системах отоплення, гарячого водопостачання, охолодження, кондиціювання та холодильній техніці. Відомий аналог є конструкція пластинчастого теплообмінника з теплообмінною поверхнею у вигляді гофрованих пластин, що містять виступи та западини у вигляді трапецій, а також розміщені по периметру пластин ущільнення, при цьому бічні сторони гофр виконані різної довжини, а їх основи мають поперечний нахил уздовж всієї довжини гофр та протилежно направлені в суміжних пластинах [SU, патент № 462355, МПК F28F 3/04, опубл. 28.02.1975 р.]. Недоліком аналога є підвищений гідравлічний опір потоку теплоносія, обумовлений виконанням гофр зі сторонами різної довжини та наявністю гострих кутів, що призводить до можливої нерівномірності теплового навантаження поверхні пластини. Крім того, виготовлення пластин характеризується складною технологією. Найбільш близьким аналогом до корисної моделі є пластинчастий теплообмінник, що містить розміщені між натискними плитами зі стяжками штамповані пластини з виконаними на їх поверхнях перемінними сфероподібними виступами і западинами, між якими розташовані плоскі пластини, розміщені по периметру пластин ущільнення, підвідні та відвідні патрубки, при цьому виступи мають однакову висоту над поверхнею пластини [RU, № 2188375 С1, МПК F28F 3/02, опубл. 27.08.2002 p.]. Розташування плоских пластин між пластинами з виступами та западинами обмежує кількість останніх в теплообміннику в умовах прийнятих габаритів, що знижує загальну поверхню теплообміну. Це призводить до недостатньої інтенсивності теплообміну, не забезпечуючи високу теплову потужність пластинчастого теплообмінника. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення пластинчастого теплообмінника, в якому за рахунок певного виконання його конструктивних елементів забезпечується збільшення поверхні теплообміну, що призводить до підвищення інтенсивності теплообміну, забезпечуючи високу теплову потужність теплообмінника. Поставлена задача вирішується тим, що в пластинчастому теплообміннику, що містить розміщені між натискними плитами зі стяжками штамповані пластини з виконаними на їх поверхнях перемінними сфероподібними виступами і западинами, розміщені по периметру пластин ущільнення, підвідні та відвідні патрубки, згідно з корисною моделлю, виступи і западини на пластині виконані так, що місце розташування виступів і западин на її поверхнях співпадає відповідно з місцем розташування виступів і западин звернених в сторону цієї пластини поверхонь сусідніх пластин. Корисна модель пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 показаний пластинчастий теплообмінник, поздовжній розріз; на фіг. 2 - розріз А-А на фіг. 1 (штампована пластина з ущільненнями). Пластинчастий теплообмінник містить натискні плити 1, 2, на яких розташовані підвідний патрубок 3 гріючого теплоносія, підвідний патрубок 4 теплоносія, який нагрівають, відвідний патрубок 5 гріючого теплоносія та відвідний патрубок 6 теплоносія, який нагрівають. Між натискними плитами встановлені штамповані пластини 7 з виконаними на їх поверхнях теплоносія, який нагрівають, сфероподібними виступами 8 і западинами 9. По периметру пластин 7 розміщені ущільнення 10. Ущільнення закріплені з однієї сторони пластини і обмежують канал для потоку теплоносія та охоплюють два кутових отвори (по діагоналі пластини). Всі пластини затиснуті між натискними плитами 1, 2 за допомогою стяжок 11 та затягнені за допомогою кріпильних болтів 12. На фігурах позначені: (а) - одна із пластин 7; (в), (с) - сусідні пластини з пластиною 7 (а). Виступи 8 та западини 9 на пластині 7 (а) виконані таким чином, що місце розташування виступів і западин на її поверхнях співпадає відповідно з місцем розташування виступів і западин звернених в сторону цієї пластини поверхонь сусідніх пластин 7 (в, с). Корисна модель працює наступним чином. Від зовнішнього джерела тепла через підвідний патрубок 3 в пластинчастий теплообмінник, що містить розміщенні між натискними плитами 1, 2 зі стяжками 11 штамповані пластини 7, подається з регульованою витратою гріючий теплоносій, наприклад вода. Одночасно в підвідний патрубок 4 подається теплоносій, який нагрівають, наприклад вода. Гріючий теплоносій проходить по каналах, утворених сусідніми пластинами 7 з виконаними на їх поверхнях сфероподібними виступами 8 і западинами 9, наприклад 7 (а) і 7 (в), а теплоносій, який нагрівають, проходить по каналах, утворених сусідніми пластинами, наприклад 7 (а) і 7 (с). При цьому теплоносії рухаються по протиточній схемі. Завдяки різниці температур теплоносіїв відбувається теплообмін, обумовлений конвекцією і теплопровідністю пластин. При обтіканні рідиною рельєфів зі сфероподібними виступами та западинами утворюються самоорганізуючі 1 UA 96186 U 5 10 15 динамічні вихрові структури, що призводить до збільшення інтенсивності теплообміну. Утворені пропонованими пластинами канали сприяють турбулізації потоку, що призводить до збільшення інтенсивності теплообміну, а також підвищенню теплової потужності за рахунок підвищення площі теплообміну. Нагрітий теплоносій випускається через відвідний патрубок 6, а охолоджений теплоносій - через відвідний патрубок 5. Таким чином, використання корисної моделі забезпечує збільшення поверхні теплообміну, що призводить до підвищення інтенсивності теплообміну, забезпечуючи високу теплову потужність теплообмінника. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пластинчастий теплообмінник, що містить розміщені між натискними плитами зі стяжками штамповані пластини з виконаними на їх поверхнях перемінними сфероподібними виступами і западинами, розміщені по периметру пластин ущільнення, підвідні та відвідні патрубки, який відрізняється тим, що виступи і западини на пластині виконані так, що місце розташування виступів і западин на її поверхнях співпадає відповідно з місцем розташування виступів і западин звернених в сторону цієї пластини поверхонь сусідніх пластин. 2 UA 96186 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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