Пластинчато-трубный теплообменник

 

Изобретение предназначено для применения в теплообменных аппаратах. Изобретение включает пакет пластин, каждая из которых выполнена с рядами отверстий, имеющих по периметру отбортовки, входящие в отверстия смежной пластины с образованием внутренних каналов, крышки, входной и выходной патрубок, согласно изобретению стенка отбортовок имеет переменную толщину по их высоте, причем толщина стенки отбортовок изменяется ступенчато по их высоте, толщина стенки отбортовок плавно изменяется по их высоте, толщина стенки отбортовок уменьшается до нуля. Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационной надежности. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Заявляемое изобретение относится к области теплотехники, а именно к теплообменным аппаратам с высокоразвитой наружной поверхностью и может использоваться для других конструкций теплотехнического назначения.

Аналогом предлагаемого изобретения служит теплообменник по автор. свидетельству СССР N 1168796, содержащий пакет пластин, каждая из которых выполнена с рядами отверстий, имеющих по периметру отбортовки, входящие в отверстия смежной пластины с образованием труб.

Недостатком этого аналога является ограниченность в технологичности его создания, например отсутствие выдерживания постоянства в расстоянии между каждой пластиной.

В качестве прототипа заявляемого изобретения выбран пластинчато-трубный теплообменник по автор. свидетельству СССР N 1372178, содержащий пакет пластин, каждая из которых выполнена с рядами отверстий, имеющих по периметру отбортовки, входящие в отверстия смежной пластины с образованием внутренних каналов, а также с рядами просечек в этих пластинах. Роль просечек этого теплообменника заключается в создании дополнительных очагов турбулизации потока пропускаемого теплоносителя, к тому же эти просечки могут выполнять функцию фиксирования постоянного зазора между пластинами.

Однако, среди недостатков теплообменника по прототипу также отмечается ограниченность технологических возможностей, а именно отсутствие; а) необходимости фиксирования постоянного угла загибки просечки, б) требование устойчивости этих просечек по высоте и др. Поэтому, необходимы другие варианты конструкции теплообменника этого рода, к тому же с более высокой их эксплуатационной надежностью.

Задача предлагаемого изобретения сводится к повышению эксплуатационной надежности пластинчато-трубного теплообменника и технологичности его создания.

Поставленная задача достигается тем, что пластинчато-трубный теплообменник, содержащий пакет пластин, каждая из которых выполнена с рядами отверстий, имеющих по периметру отбортовки, входящие в отверстия смежной пластины с образованием внутренних каналов, крышки, входной и выходной патрубок, согласно заявляемому изобретению стенка отбортовок имеет переменную толщину по их высоте; толщина стенки отбортовок изменяется ступенчато по их высоте; толщина стенки отбортовок плавно изменяется по их высоте; толщина стенки отбортовок уменьшается до нуля.

Существенные отличия заявляемого изобретения - присутствие переменной толщины стенки отбортовок, которая изменяется плавно или ступенчато, а также толщины стенки этих отбортовок, уменьшающейся до нуля.

Сущность предлагаемого изобретения показана на следующих чертежах: фиг. 1 - продольное сечение пластинчато-трубного теплообменника, фиг. 2, 3, 4 - продольное сечение пластины с отбортовками у ее отверстий, где 1 - пластина, 2 - крышка, 3 - входной патрубок, 4 - выходной патрубок, 5 - отбортовка, 6 - выступ, 7 - внутренний канал.

Получение пластинчато-трубного теплообменника сводится к тому, что вначале осуществляют многопереходную штамповку рифтов, то есть углублений, в пластинах (1), в местах которых толщину стенки изменяют ступенчато (см. фиг. 2) или плавно (фиг. 3,4) при помощи специальных пуансонов и матриц с соответствующим расположением их рабочих поверхностей, а затем пробивку отверстий в готовых рифтах, сборку штампованных пластин в пакет с крышками (2), входным (3) и выходным (4) патрубками и, в заключение, термической или механической обработки собранных составляющих с целью их пайки или сварки.

Ступенчатое изменение толщины стенки, как показано на фиг. 1, 2, способствует обеспечиванию постоянного зазора между пластинами для равномерного прохода теплоносителя сквозь эти пластины, а плавное изменение - уменьшению или сведению до нуля выступов (6) на стенке внутренних каналов (7), т.е. образованию заостренного торца отбортовок, чтобы избежать образования отложений загрязнения от пропускаемого теплоносителя, которое накапливается со временем в этих выступах и затем срывается кусками, последние из которых постепенно блокируют проходы в крышках (2).

Таким образом, использование перечисленных выше особенностей заявляемого изобретения позволяет повысить эксплуатационную надежность пластинчато-трубных теплообменников и технологичность их создания.

Формула изобретения

1. Пластинчато-трубный теплообменник, содержащий пакет пластин, каждая из которых выполнена с рядами отверстий, имеющих по периметру отбортовки, входящие в отверстия смежной пластины с образованием внутренних каналов, крышки, входной и выходной патрубок, отличающийся тем, что стенка отбортовок имеет переменную толщину по их высоте.

2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что толщина стенки отбортовок изменяется ступенчато по их высоте.

3. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что толщина стенки отбортовок плавно изменяется по их высоте.

4. Теплообменник по пп.1 и 3, отличающийся тем, что толщина стенки отбортовок уменьшается до нуля.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4