Пакет теплообменника

 

Использование: в химической, нефтяной и других областях. Сущность изобретения: пакет содержит прямоугольные пластины с центральной гофрированной зоной . По периметру пластин выполнен паз с выступами и эластичной прокладкой. Выступы выполнены в виде просечно-вытяжных элементов с просечкой. Последняя лежит в плоскости, параллельной продольной оси паза. Вершины упомянутых элементов расположены на гребне отбортовки, основания их - на уровне гофров. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 ) 5 Г 28 F 3/10, 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 4йэдцдл!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4708380/06 (22) 28.06.89 (46) 30.08,92. Бюл, № 32 (71) Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (72) Г.Б,Горшков, О.И.Гуров, В.Ф.Павленко, О.Т.Стороженко и В.Ф.Луцырь (56) Wort Cooling with the APV Paraf low, Publication No A386b, р. 8. APV Paraflow, Туре R50.

Series 1, 3, 4, Specification No 971а, р. 1.

Авторское свидетельство СССР

¹ 329367, кл. F 28 F 3/10, 1967, Изобретение относится к химическому, нефтехимическому промышленному оборудованию, а именно к пластинчатым теплообмен никам.

Известна конструкция пакета пластинчатого теплообменника, содержащего пластины, в которых боковая стенка уплотнительного паза с одной стороны примыкает к выштампованным гофрам пластины, а с другой стороны боковая стенка паза имеет выдавки, выполненные вдоль паза на прямых участках в форме прямоугольника с местными углубленйями,. а на коллекторных участках — в форме полусферы синусоидально.

Наружная отбортовка такой пластины выполнена в плоскости пластины и имеет обрезную кромку на уровне впадин гофров основного поля пластины. Наличие выдавок на наружной боковой стенке паза позволяет ужесточить паз и создать конструкцию аппарата, работоспособного до 20 бар.

Однако сложность изготовления технологической оснастки для получения пласти„,5U,, 1758388 А1 (54) ПАКЕТ ТЕПЛООБМЕННИКА (57) Использование: в химической, нефтя- ной и других областях. Сущность изобретения: пакет содержит прямоугольные пластины с центральной гофрированной зоной, По периметру пластин выполнен паз с выступами и эластичной прокладкой. Выступы выполнены в виде просечно-вытяжных элементов с просечкой. Последняя лежит в плоскости, параллельной продольной оси паза, Вершины упомянутых элементов расположены на гребне отбортовки, основания их — на уровне гофров. 4 ил. ны с указанным профилем боковой стенки паза, а также сложность изготовления самой оснастки для прокладки идентичной форме паза с жесткими установочными допусками на размеры для разных марок резин C разным коэффициентом усадки являются недостатками данной конструкции.

Для таких пластин с боковой фигурной стенкой паза отбортовочное поле, за счет которого образуются профильные элементы, имеет завышенные конструктивные размеры.

Для других исполнений пластин, в частности пластин с горизонтальной гофрой, боковые стенки уплотнительного паза с целью увеличения жесткости выполнены вдоль всей длины в виде синусоидально изогнутого контура с отбортовочным полем в плоскости пластины, обрезная крошка которой расположена на уровне высоты гофров основного поля пластины. либо с боковыми стенками без профильных элементов и с изогнутой отбортовкой, обрезная крошка

1758388 которой расположена ниже уровня гофров основного поля пластины, но с завышенной толщйной самой пластины с целью увеличения жесткости паза и применения аппарата иа давление более 10 бар, Йедостатком данных конструкций также является сложность изготовления технологической оснастки для формовки и изготовления прокладок либо в другом случае завышенная металлоемкость.

Известна конструкция пакета пластин, у которых пластина имеет гладкую форму боковых Отенок паза, а на наружной отбортовке, выполненной в плоскости пластины на уровне высоты гофров основного поля пластины, выштамповаиы выдавки в виде контактных упоров, имеющих форму трансциидального выступа с впадиной в форме полусферы. Обрезная крошка отбортовки при этом профильная и соответствует форме контактных упоров, Аппараты с пластинами данной конструкции обеспечивают работоспособность при давлении до

25 б а р.

Однако в таком пакете пластин необходимо изготавливать сложную оснастку формовочного и обрубного штампов, Кроме того, отбортовка, выполненная в плоскости пластины, не обеспечивает безопасности работы обслуживающему персоналу в случае раскрытия канала, в связи с чем необходимо устанавливать защитные экраны, что связано с трудозатратами на их изготовление и дополнительной металлоемкостью, Наиболее близким к предлагаемому является пакет теплообменника, в котором теплообменная пластина имеет по периметру паз с профилированной отбортовкой, обрезная кромка которой прямолинейная и расположена ниже уровня гофров основного поля пластины.

Боковые стенки паза имеют. выдавки, однако при наложении смежнйх пластин друг на друга обеспечивается соединение шип — паз, так как пазы в любом их сечении относительно разреза имеют одинаковую конфигурацию, и верхние кромки выдавок при криволинейности нижних совпадают с верхними кромками паза, расстояние между которыми по всей длине постоянно. Прокладки по длине имеют одинаковое сечение, выступы с впадинами предохраняют от продольного и поперечного смещения прокладок, упрощается оснастка при изготовлении прокладок, обеспечивается техника безопасности.

Недостатками известного пакета теплообменника являются завышенная толщина пластины для работы на высоких параметрах, а также сложность изготовления формовочной оснастки. Кроме того, при увеличении давления (Р>1,0 кгс/см ) отмечается отгиб консольной части профилированной отбортовки, так как конструкция уплотнительного паза не имеет упоров со стороны консоли, а жесткость боковой стенки паза не обеспечивает устойчивости всего узла уплотнения.

Цель изобретения — иа пластинах с профильной отбортовкой при сохранении

10 минимальных размеров отбортовочного поля увеличить устойчивость и прочность уплотнительного паза с одновременным утонением пластины и применением ее на повышенные параметры работы.

Сущность изобретения состоит в том, что выступы выполнены в виде просечно-вытяжных элементов с просечной, лежащей в плоскости, параллельной продольной оси

20 паза, при этом вершины упомянутых злементов расположены на гребле отбортовки, а основания — на уровне гофров центральной зоны пластины, При этом просечно-вытяжйые элементы выполнены на профилированной отбортовке, обрезная

25 крошка которой расположена ниже уровня гбфров с сохранением минимальных конструктивных размеров самого отбортовочного поля за счет просечного элемента, позво30 "лившего основание элемента максимальдля герметизации межпластинных каналов, вокруг которых по. наружному контуру — отбортовке 8, выполнены выступы 9 в виде просечно-вытяжных элементов с просечкой, лежащей в плоскости, параллельной про50 дольиой оси паза. Вершины 10 этих элементов расположены иа гребне отбортовки, а основания — на уровне гофров центральной эоны пластины. Данное решение позволяет максимально приблизить основание упора к пазу, а площадь перфорированной фигуры получить минимальной. Выступы с каждой но приблизить к уплотнительиому пазу, обеспечив достаточную устойчивость и жесткость узла уплотнения на повышенные параметры работы. Достаточная устойчивость

35 и жесткость уплотнительного паза позволя.ет применять более тонкие пластины.

На фиг. 1 изображен пакет теплообменника; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг.

3 и 4 — вид уплотнительного паза с просеч40 но-вытяжными элементами и с профильной отбортовкой в аксонометрии.

Пакет теплообменника 1 содержит гофрированные пластины 2 прямоугольной формы. По углам пластины выполнены кол45 лекторные отверстия 3 — 6 для подвода и отвода теплообменивающихся сред.

Каждая пластина содержит уплотнительную прокладку 7, установленную в пазу

1758388 стороны пластины относительно продольной оси смещены относительно друг друга.

Каждая пластина в пакете охватывается отбортовкой последующей, в результате чего улучшается установка и центровка пластин относительно друг друга при сборке в 5 пакет, а также при этом каждый канал в пакете закрыт экраном-отбортовкой.

Пластины устанавливаются друг относительно друга повернутыми на 180О вокруг оси б-б и зажаты в пакет до герметизации 10 межпластинных каналов. Гофры rtpN этом, контактируя между собой, образуют каналы сетчато-поточного типа, а выступы, вершины которых расположены на гребне отбортовки, а впадины — на уровне гофров, 15 поддерживают каждую последующую пластину посредине всех взятых участков.

Пакет теплообменника работает следующим образом.

Теплообменивающиеся среды поступа- 20 ют в каналы через коллекторные отверстия, движение которых в каналах осуществлено по схеме противотока, Поэтому, если в первом канале среда входит через отверстие 3 и выходит через отверстие 4, то во втором 25 вход и выход осуществлен через коллекторные отверстия 5 и 6 соответственно.

Конвективный теплообмен между средами происходит через гофрированную стенку пластины 2. 30

При сжатии пакета, когда усилие на прокладку может быть до 120 кгсlсм, наружная боковая стенка паза, подпертая изогнутой отбортовкой с выступами 9, обладаетдостаточной устойчивостью и запасом прочностй 35 на повышенные параметры, В сочетании с отбортовкой, когда обрезная прямолинейная кромка расположена ниже уровня гофров, выступы максимально приближены к пазу, при этом уменьшено плечо изгиба, что позволяет значительно увеличить моменты инерции и сопротивления как в точке опоры по отношению к изгибающему моменту, так и на участке между опорами по отношению к крутящему предельному моменту. В результате повышенного запаса прочности укрепляющего участка отбортовки выступы могут быть выполнены дискретно и интервал между ними зависит от толщины и свойств материала.

Использование предлагаемой конструкции пластин позволяет достичь большой устойчивости и жесткости уплотнительного паза, за счет чего обеспечивается надежность работы пакета пластин; .

Формула изобретения

Пакет теплообменника, содержащий прямоугольнйе пластины с центральной гофрированной и периферийной. коллекторной зонами, по периметру которых выполнен паз с выступами и эластичной прокладкой, имеющий профилированную отбортовку, кромка которой расположена ниже уровня паза, при этом гребень отбортовки одной пластины расположен во впадине соседней, отличающийся тем, что, с целью повывения и рочности, выступы выполнены в виде просечно-.вытяжных элементов с просечкой, лежащей в плоскости, параллельной продольной оси паза, при этом вершины упомянутых элементов расположены на гребне отбортовки, а основания — на уровне гофров центральной зоны пластины.

1758388

1758388

Редактор Е. Копча

Закаэ 2988 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., 4/5

Проиааодстаанно-нздатальскни комоинат Патант", r. Ужгород. ул.Гагарина. 101

/! ,Ж -

//

i/

//

Составитель Г. Горшков

Техред М.Моргентал . Корректор Н. Ревская