Теплообменник

 

Изобретение относится к матричным теплообменным аппаратам и позволяет интенсифицировать теплообмен и повысить надежность теплообменника. Цилиндрический корпус 1 теплообменника разделен прокладками 2 на каналы 3 и 4 для рабочих сред. В каналах установлена сетчатая насадка 5, свернутая по спирали в цилиндр и выполненная составной из концентрично размещенных кассет 6, жестко скрепленных торцами со стенками каналов. Сетка кассет 6 выполнена с ячейками в виде вытянутых многогранников, большая диагональ которых перпендикулярна стенкам каналов . Кассеты 6 м. б. выполнены с одинаковым расстоянием между витками спиралей , но с различным в разных кассетах . Кассеты м. б. вьшолнены с одинаковыми формой и размерами ячеек сеток, но с различными в разных кассетах. Разные кассеты м. б. выполнены из материала с различной теплопроводностью. В теплообменнике м. б. осуществлен теплообмен между двумя и более средами при их движении в радиальном направлении. Вследствие интенсификации теплопередачи уменьшаются габаритные размеры теплообменника , обеспечивается оптимальный температурный режим работы вследствие создания теплообменной поверхности переменной компактности, повышается надежность вследствие создания гарантированной герметичности . 3 3. п. ф-лы, 4 ил. & (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1399634 51 4 F 28 D 9/00

1,-, .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ""К А BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ б 6

ПРяиаи д раяиый поток поток

@иг.1

01рашныи

nemo 7рамаа

nomadic (21) 4071825/24-06 (22) 27.05.86 (46) 30.05.88. Бюл. № 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гелиевой техники (72) И. Н. Журавлева, Д. A. Клименков, В. А. Корнеев, М. Ф. Тарас и В. И. Соколов (53) 621.565.94 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 494588, кл. F 28 D 9/04, 1974. (54) ТЕПЛООБМЕННИК (57) Изобретение относится к матричным теплообменным аппаратам и позволяет интенсифицировать теплообмен и повысить надежность теплообменника. Цилиндрический корпус 1 теплообменника разделен прокладками 2 на каналы 3 и 4 для рабочих сред. В каналах установлена сетчатая насадка 5, свернутая по спирали в цилиндр и выполненная составной из концентрично размещенных кассет 6, жестко скрепленных торцами со стенками каналов.

Сетка кассет 6 выполнена с ячейками в виде вытянутых многогранников, большая диагональ которых перпендикулярна стенкам каналов. Кассеты 6 vf. б. выполнены с одинаковым расстоянием между витками спиралей, но с различным в разных кассетах. Кассеты м. б. выполнены с одинаковыми формой и размерами ячеек сеток, но с различными в разных кассетах.

Разные кассеты м. б. выполнены из материала с различной теплопроводностью.

В теплообменнике м. б, осуществлен теплообмен между двумя и более средами при их движении в радиальном направлении.

Вследствие интенсификации теплопередачи уменьшаются габаритные размеры теплообменника, обеспечивается оптимальный температурный режим работы вследствие создаHHR теплообменной поверхности переменной компактности, повышается надежность вследствие создания гарантированной герметичности. 3 з. п. ф-лы, 4 ил.

1399634

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, конкретно к матричным теплообменникам.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена и повышение надежности.

На фиг. 1 изображен предлагаемый теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3— разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — узел присоединения сетчатой насадки к стенке канала теплообменника. 10

Теплообменник содержит цилиндрический корпус 1, разделенный прокладками 2 на каналы 3 и 4 для рабочих сред и установленную в каналах 3 и 4 сетчатую насадку 5, свернутую по спирали в цилиндр и выполненную составной из концентрично размещенных кассет 6, жестко скрепленных торцами с прокладками 2, образующими стенки каналов 3 и 4. Сетка кассет 6 выполнена с ячейками в виде вытянутых мнбгогранников, большая диагональ которых перпендикулярна стенками каналов 3 и 4. Кассеты 6 могут быть выполнены с одинаковым расстоянием между витками спиралей и с одинаковыми формой и размером ячеек сеток, но с различными в разных кассетах 6. Кроме того, 25 разные кассеты 6 могут быть выполнены из материала с различной теплопрсводностью.

Каналы 3 через кольцевые камеры 7 и радиальные отверстия 8 в обоймах 9 соединены с подводящими трубками 10, закрепленными в трубной решетке 11 и подключенными к коллектору 12 для подвода и распределения одной из рабочих сред (прямого потока), а также через кольцевые камеры 13 и радиальные отверстия 14 в обоймах 15 — с отводящими трубками 16, закрепленными в трубной решетке 17 и подключенными к коллектору 18 для сбора и отвода этой среды из аппарата. Каналы 4 через радиальные отверстия 19 в обоймах 20 подключены к коллектору 2i для распределения другой рабочей среды (обратного 4О потока), соединенному с подводящим патрубком 22, а также через отверстия 23 в обоймах 24 — к кольцевому коллектору 25 для сбора этой среды, заключенному в корпус 1 и подсоединенному. к отводящему патрубку 26.

Обоймы 9, 15, 20 и 24 представляют собой пары концентрических колец, жесгкс соединенных, например, пайкой с прокладками 2.

Теплообменник работает следуюгцим образом.

Прямой поток поступает в коллектор 12 и через подводящие трубки 10 и радиальные отверстия 8 в обоймах 9 попадает в кольцевые камеры 7, предназначенные для его равномерного подвода в ка>кдый из каналов, откуда ноток проходит в каналы 3. Обратный поток через подводящий патрубок 22 поступает з к; -..ек—

rap 21, откуда через отверстия 19 в обоймах 20 проходит в каналы 4. В каналах 3 и 4 происходит теплопередача нежду прямым и обратным потоком. Прямой поток, двигаясь в канале 3, обтекает

<ассеты 6 и отдает им тепло конвекцией, которое затем распространяется теплопроводностью по этим кассетам 6 через прокладки 2, разделяющие каналы 3 и 4, и по кассетам 6, расположенным з каналах 4.

Это тепло воспринимается обратным потоком., обтекающим кассеты 6 ь каналах 4

Прямой поток из канало- 3 ерез кольцевые камеры 13, предназначенные для его сбора, и радиальные отверстия 14 в обоймах 15 поступает в отводящие — ðóáêè 16, откуда попадает в коллектор 18 и отводится из теплообменника. Обратный поток из каналов 4 через радиальные отверстия 23 в обоймах 24 поступает в ксльцевой коллектор 25, после чего отводится из теплообменника.

Таким образом, в предлагаемом теплообменнике может быть осуществлен теплообмен между двумя и более средами при их движении в радиальном направлении., причем вместо одной из двух рабочих сред могут быть взяты, например, тепловыделения от размещенной на кожухе аппаратуры, а сам теплообменник может быть выполнен одноканальным.

Изобретение позволяет уме ьцгить габаpH1ные размеры теплообменника вследствие интенсификации теплопередачи, обеспечить оптимальный температурный режим работы вследствие создания теплообменной поверхности переменной компактности, повысить надежность вследствие создания гарантированной герметичности, а также дает возможность сделать процесс изготовления теплообменника простым, "ехнологичным и обладающим низкой грудоем костью.

Формула изобретения

1. Теплообменник, содержащий цилиндрический корпус, разделенный прокладками на каналы для рабочих сред, и установленную в каналах сетчатую насадку, свернутую по спирали в цилиндр, отлича си1ийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и повышеHHR надежности, насадка выполнена составной из концентрично размсщенных кассет, жестко скрепленных торцами сс стенками каналсь, причем сетка кассет выполнена с ячейками в виде вытянутых многогранников, большая диагGналь которых перпендикулярна стенкам каналов.

2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, гго кассеты выполнены с одинаковым

pBсстсянием между виткамР списалей. Но с различным в разных кассета>:, 1399634

3. Теплообменник по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что кассеты выполнены с одинаковыми формой и размерами ячеек сеток, но с различными в разных кассетах.

Теплообменник по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что разные кассеты выполнены из материала с различной теплопроводностью.

1399634

Сос.гавитель Ю. Карпенко

Редактор Т. Парфенова Гекред И. Верее Корректор Г. Рсшетин

Заказ 2323!4 3 3 праж 006 Подписное

ВНИИПИ Государствсшюго ко нптс . и С(СР по делан изооре гении и со крытии

13035> !11оскв а, )К 3;:. 3% и скан II 2!)., д, i 3

Производственно-полиграфп секи. пгслппп;ITllc, г Ужгород, ул, Просп пан 4