Пакет пластинчастого теплообмінника

Реферат: Винахід належить до області кондиціювання і вентиляції повітря, зокрема до пакета пластинчастого теплообмінника, призначеного для забезпечення теплообміну між припливним і витяжним повітрям. Пакет пластинчастого теплообмінника містить укладені в пакет пластини, що чергуються між собою і які утворюють канали для проходження робочих середовищ. Пакет пластини містить центральну ділянку і бічні трикутні ділянки. Пластини у зоні центральна ділянки виконані гофрованими. Гофровані пластини центральної ділянки через одну мають плоскі ділянки, при цьому між пластинами в центральній ділянці утворені суцільні канали для робочих середовищ. UA 112003 C2 (12) UA 112003 C2 UA 112003 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до області кондиціювання і вентиляції повітря, зокрема до пакета пластинчастого теплообмінника, призначеного для забезпечення теплообміну між робочими середовищами, а саме припливним і витяжним повітрям. Відомий пакет пластинчастого теплообмінника [Патент RU № 10861 U1 F28D 1/02 від 02.03.1999], в якому пакет складається з плоских пластин і гофрованих пластин-вставок, які чергуються між собою та які примикають одна до одної. Гофри виконані у вигляді виступів і западин, що чергуються між собою. За рахунок чергування виступів і западин на гофрованих пластинах, між плоскими і гофрованими пластинами утворюються поперемінні протитечійні канали для робочих середовищ. Відомий пакет пластинчастого теплообмінника [Патент RU № 119085 F28D 9/00 від 17.04.2012], який містить паралельні пластини, що забезпечені штампованими гофрами. Суміжні пластини контактують одна з одною вершинами гофр і формують поперемінно протитечійні канали для робочих середовищ. Канали для робочих середовищ розташовані під кутом один до одного. Відомий пакет пластинчастого теплообмінника [Патент WO № 2007045064 F28D 9/00 від 20.10.2005], прийнятий за найближчий аналог, який містить плоскі і гофровані пластини, які чергуються між собою. Кожна пластина містить центральну ділянку з бічними плоскими трикутними ділянками. Поперечний переріз гофрованої пластини центральної ділянки в напрямку паралельному основам трикутника бокових ділянок виконано або хвилеподібно, або синусоїдально, або являє собою періодичну чи неперіодичну функцію. Місця згину кривої гофрованої пластини стикаються з плоскою пластиною, утворюючи поперемінні протитечійні канали для робочих середовищ, тобто потоки робочих середовищ, що проходять через центральну ділянку розділені на окремі поперемінні незалежні канали. Недоліком найближчого аналога є недостатня ефективність теплообміну, обумовлена наявністю переважно ламінарного руху потоків повітря, в результаті проходження кожного потоку повітря через ряд окремих незалежних каналів. Задачею даного винаходу є створенням пакета пластинчастого теплообмінника, в якому за рахунок утвореного гофрованими пластинами єдиного каналу для проходження кожного потоку робочого середовища, забезпечується інтенсивний турбулентний рух потоків, що в свою чергу інтенсифікує теплообмін в теплообміннику. Поставлена задача вирішується, так що пакет пластинчастого теплообмінника, який містить укладені в пакет пластини, що чергуються між собою, які утворюють канали для проходження робочих середовищ, пластини містять центральну ділянку і бічні трикутні ділянки, центральна частина однієї з пластин, що чергуються, виконана гофрованою, згідно з винаходом, центральна ділянка іншої з пластин, що чергуються, виконана гофрованою з плоскими ділянками, при цьому між пластинами в центральній ділянці утворені суцільні канали для робочих середовищ. Пластини, що чергуються, в області центральної ділянки прилягають одна до одної тільки на плоских ділянках. Профіль поперечного перерізу пластин в області центральної ділянки може бути як однаковим так і різним. Запропонована конструкція пакета пластинчастого теплообмінника відрізняється від найближчого аналога виконанням центральної ділянки однієї з пластин гофрованої з плоскими ділянками. В результаті запропонованого винаходу здійснюється створення пакета пластинчастого теплообмінника, в якому забезпечується турбулентний рух робочих середовищ, а отже, і більша ефективність теплообміну, порівняно з найближчим аналогом. Суть винаходу пояснюється такими кресленнями, де: Фіг. 1 - Зображений загальний вигляд пакета пластинчастого теплообмінника; Фіг. 2 - Зображені окремо, пластини, що чергуються; Фіг. 3 - Зображений переріз А-А згідно з Фіг. 1. Фіг. 4 - Збільшений вигляд Б згідно з Фіг. 3 Пакет пластинчастого теплообмінника (1) містить пластини (2, 3) різних типів, що чергуються між собою. Пластини (2, 3) мають центральну ділянку (4) і бічні трикутні плоскі ділянки (5). Центральна ділянка (4) пластини (2) виконана гофрованою. Центральна ділянка (4) пластини (3) виконана гофрованою з плоскими ділянками (7). Профіль поперечного перерізу кожної пластини в області обмеженою центральною частиною в напрямку паралельному основам трикутників може бути різним (наприклад, хвилеподібним, трикутним, синусоїдальним і т. д.). Також можливе чергування пластин (2, 3) з різним профілем, виконаним в області центральної ділянки (наприклад, центральна ділянка (4) пластини (2) має хвилеподібний профіль, а центральна ділянка (4) пластини (3) має трикутний профіль, або обидві пластини (2, 3) мають однаковий 1 UA 112003 C2 5 10 15 20 25 профіль та ін.). В області центральної ділянки (4), пластини (2, 3) прилягають одна до одної тільки на плоских ділянках (7), виконаних на пластині (3), утворюючи, таким чином, суцільний канал для проходження робочого середовища. Пластини (2, 3) можуть бути виконані з пластику (наприклад, поліетилену, полікарбонату і пр.) або з металу. На бічних трикутних плоских ділянках (5) пластин (2, 3) виконані опуклі елементи (6), що забезпечують напрям потоку повітря. Опуклі елементи (6) пластин (2, 3), формують зазор між пластинами (2, 3) і сприяють прискоренню надходження робочих середовищ та їх руху в просторі між пластинами (2, 3). Пакет теплообмінника працює таким чином. Робоче середовище, наприклад свіже повітря, надходить у вхідні канали (8) пакета (1) утворені бічними ділянками (5) пластин (2, 3) з одного боку торця пакета (1). Свіже повітря прямує уздовж елементів (6), проходить центральну ділянку (4), утворену гофрованими ділянками пластин (2, 3), тобто проходить між пластинами (2, 3) і виходить з протилежної сторони, вздовж елементів (6). Аналогічно, друге робоче середовище, наприклад повітря, що видаляється з приміщення, надходить з протилежного боку пакета (1) у вхідні канали (9), утворені бічними ділянками (5) пластин (2, 3), з одного боку торця пакета (1). Повітря що видаляється, прямує уздовж елементів (6) і надходить на центральну ділянку (4), утворену гофрованими ділянками пластин (2, 3). Пройшовши між пластинами (2, 3), повітря віддавши тепло припливному потоку, виходить з протилежного боку, вздовж елементів (6). Канали (8) для припливного повітря та канали (9) для витяжного повітря забезпечують незмішування припливного та витяжного потоків. Теплообмін між робочими середовищами відбувається на центральній ділянці (4). Плоскі ділянки (7) є опорними елементами між пластинами (2,3). Канал, по якому проходить робоче середовище в центральній частині (4) являє собою суцільний канал за габаритами. Здійснюється додаткова турбулізація потоку при взаємодії його з гофрами пластин (2, 3), практично не дотичних між собою. Турбулізація затримує потоки на теплообмінній ділянці (4), тим самим збільшуючи час проходження через теплообмінну поверхню (4), що й забезпечує більш ефективну інтенсифікацію теплообміну. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 1. Пакет пластинчастого теплообмінника, який містить укладені в пакет пластини, які утворюють канали для проходження робочих середовищ, пакет пластин містить центральну ділянку і бічні трикутні ділянки, пластини у зоні центральної ділянки виконані гофрованими, який відрізняється тим, що гофровані пластини центральної ділянки через одну мають плоскі ділянки, так що між пластинами в центральній ділянці утворені суцільні канали для робочих середовищ. 2. Пакет пластинчастого теплообмінника за п. 1, який відрізняється тим, що пластини, які чергуються в зоні центральної ділянки, прилягають одна до одної тільки на плоских ділянках. 3. Пакет пластинчастого теплообмінника за п. 1, який відрізняється тим, що профіль поперечного перерізу пластин в зоні центральної ділянки є однаковим. 4. Пакет пластинчастого теплообмінника за п. 1, який відрізняється тим, що профіль поперечного перерізу пластин в зоні центральної ділянки є різним. 2 UA 112003 C2 3 UA 112003 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4