Теплообменная пластина и пластинчатый теплообменник

Авторы патента:


Теплообменная пластина и пластинчатый теплообменник
Теплообменная пластина и пластинчатый теплообменник
Теплообменная пластина и пластинчатый теплообменник
Теплообменная пластина и пластинчатый теплообменник
Теплообменная пластина и пластинчатый теплообменник
Теплообменная пластина и пластинчатый теплообменник
Теплообменная пластина и пластинчатый теплообменник
Теплообменная пластина и пластинчатый теплообменник
Теплообменная пластина и пластинчатый теплообменник
Теплообменная пластина и пластинчатый теплообменник

 


Владельцы патента RU 2520767:

АЛЬФА ЛАВАЛЬ КОРПОРЕЙТ АБ (SE)

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в пластинчатых теплообменниках. Пластинчатый теплообменник содержит несколько теплообменных пластин (1), обеспеченных рядом друг с другом, которые образуют первые межпластинчатые промежутки (3) и вторые межпластинчатые промежутки (4) в порядке чередования. Каждая вторая теплообменная пластина образует первичную пластину (V) и каждую вторую вторичную пластину (1''). Каждая теплообменная пластина продолжается в плоскости (p) протяженности и содержит область теплопередачи и крайнюю область вокруг области теплопередачи. Область теплопередачи содержит гофр из выступов (30) и впадин (40), каждый из которых продолжается в продольном направлении. Выступы имеют две крайние поверхности (31, 32) и опорную поверхность (33) между крайними поверхностями и с первой шириной (34) поперечно продольному направлению. Впадины имеют две крайние поверхности (41, 42) и опорную поверхность (43) между крайними поверхностями и со второй шириной (44) поперечно продольному направлению. Опорная поверхность впадин первичных пластин наклоняется относительно плоскости протяженности, и опорная поверхность выступов вторичных пластин наклоняется относительно плоскости протяженности. Технический результат - уменьшение размера точек и областей контакта между пластинами. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Настоящее изобретение относится к теплообменной пластине согласно ограничительной части по п.1. Изобретение также относится к пластинчатому теплообменнику согласно ограничительной части по п.6. Такой пластинчатый теплообменник раскрыт в US-A-4423772.

Это изобретение относится в особенности, но не исключительно, к так называемым асимметричным пластинчатым теплообменникам. В асимметричном пластинчатом теплообменнике область потока или объем потока для первой среды в первых межпластинчатых промежутках отличаются от области потока или объема потока для второй среды во вторых межпластинчатых промежутках, см. также SE-B-458718 и вышеуказанный US-A-4423772.

Такие асимметричные пластинчатые теплообменники вызывают интерес в различных областях применения, где среда имеет различные свойства. Одним примером такого применения являются контуры охлаждения, например тепловые насосы, где охлаждающая среда имеет другие свойства, чем нагреваемая среда, например вода. Охлаждающая среда работает в пределах некоторых диапазонов специальных температуры и давления.

Многие теплообменные пластины, в особенности в асимметричных пластинчатых теплообменниках, имеют гофр с выступами и/или впадинами с широкими опорными поверхностями. Одной проблемой таких опорных поверхностей является то, что точки контакта между теплообменными пластинами образуют относительно большие области контакта. В паяных пластинчатых теплообменниках материал припоя будет затекать на всю область контакта. В этих областях контакта нет прямой теплопередачи, так как среда на одной стороне области контакта находится в теплообменном контакте с той же средой на другой стороне области контакта. Таким образом, области контакта создают вид короткого замыкания. Это становится проблемой, если области контакта слишком большие.

Сущность изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении теплообменной пластины и пластинчатого теплообменника, которые способствуют уменьшению размера точек контакта или областей контакта. В особенности оно предназначено для уменьшения размера областей контакта в асимметричных пластинчатых теплообменниках.

Эта задача решается изначально определенной теплообменной пластиной, которая отличается тем, что опорная поверхность впадин наклоняется относительно плоскости протяженности. Так как опорная поверхность впадин наклоняется, точка контакта, образованная соответствующей теплообменной пластиной, будет образовывать небольшую область контакта относительно того, когда опорная поверхность параллельна плоскости протяженности.

Согласно варианту выполнения изобретения вторая ширина больше первой ширины, т.е. опорная поверхность впадин шире опорной поверхности выступов, что обеспечивает достижение асимметричных пластинчатых теплообменников. Размер области контакта при относительно широких опорных поверхностях впадин посредством определенного наклона может быть уменьшен простым образом.

Согласно дополнительному варианту выполнения изобретения первая ширина стремится к нулю, т.е. опорная поверхность выступов стремится к нулю и может быть образована путем закругления. Такое закругление может иметь радиус кривизны, который далее становится относительно малым.

Согласно дополнительному варианту выполнения изобретения опорная поверхность впадин является по существу плоской. Однако следует отметить, что опорная поверхность может иметь некоторую кривизну, вогнутость или выпуклость, но все же наклон от одной из крайних поверхностей до другой из крайних поверхностей.

Согласно дополнительному варианту выполнения изобретения опорная поверхность впадин наклоняется относительно плоскости протяженности под углом, который составляет 3-15°, предпочтительно 3-7°.

Эта задача также решается изначально определенным пластинчатым теплообменником, который отличается тем, что опорная поверхность впадин первичных пластин наклоняется относительно плоскости протяженности и тем, что опорная поверхность выступов вторичных пластин наклоняется относительно плоскости протяженности.

Так как опорная поверхность впадин первичных пластин и опорная поверхность выступов вторичных пластин имеют наклон, точка контакта, которая образуется между этими опорными поверхностями первичных пластин и вторичных пластин, будет образовывать небольшую область контакта по сравнению с тем, когда эти опорные поверхности параллельны плоскости протяженности.

Согласно варианту выполнения изобретения вторая ширина первичных пластин больше первой ширины первичных пластин, причем первая ширина вторичных пластин больше второй ширины вторичных пластин. С такой конфигурацией выступов и впадин первичных пластин и вторичных пластин достигается пластинчатый теплообменник.

Согласно дополнительному варианту выполнения изобретения первая ширина первичных пластин и вторая ширина вторичных пластин стремятся к нулю. Это значит, что опорная поверхность выступов первичных пластин и опорная поверхность впадин вторичных пластин стремятся к нулю и могут быть образованы закруглением. Такое закругление может иметь радиус кривизны, который затем становится относительно малым.

Согласно дополнительному варианту выполнения изобретения опорная поверхность впадин первичных пластин и опорная поверхность выступов вторичных пластин являются по существу плоскими. Следует отметить, что эти опорные поверхности могут иметь некоторую кривизну, вогнутость или выпуклость, но все же наклон от одной из крайних поверхностей до другой из крайних поверхностей.

Согласно дополнительному варианту выполнения опорная поверхность впадин первичных пластин и опорная поверхность выступов вторичных пластин имеют наклон относительно плоскости протяженности с углом наклона, который составляет 3-15°, предпочтительно 3-7°. Такой угол является предпочтительным для эффективного уменьшения размера областей контакта, и в то же время обеспечивается достаточная асимметрия пластинчатого теплообменника.

Согласно дополнительному варианту выполнения изобретения опорная поверхность впадин одной из первичных пластин и опорная поверхность выступов одной из вторичных пластин прилегают друг к другу, причем эта первичная пластина и эта вторичная пластина заключают один из первых межпластинчатых промежутков с первым объемом потока, и в то же время опорная поверхность выступов одной из первичных пластин и опорная поверхность впадин одной из вторичных пластин прилегают друг к другу, причем эта первичная пластина и эта вторичная пластина заключают один из вторых межпластинчатых промежутков со вторым объемом потока, причем соотношение между первым объемом потока и вторым объемом потока такое же, как между 1,2 и 3, предпочтительно как между 1,5 и 2,5 и более предпочтительно как между 1,8 и 2,1.

Согласно дополнительному варианту выполнения изобретения первичные пластины и вторичные пластины образованы теплообменными пластинами различной формы. Такая конструкция является особенно предпочтительной в особенности для паяных или каким-либо другим путем неразъемно соединенных теплообменных пластин, которые, возможно, могут иметь внешний фланец, продолжающийся вокруг всей или части теплообменной пластины от плоскости протяженности. Здесь первичные пластины и вторичные пластины изготавливаются отдельно, причем опорные поверхности выступов первичных пластин имеют меньшую ширину, чем опорные поверхности выступов вторичных пластин.

Согласно дополнительному варианту выполнения изобретения первичные пластины и вторичные пластины являются идентичными, причем каждая вторая теплообменная пластина в пакете пластин повернута на 180° таким образом, что опорная поверхность выступов каждой второй теплообменной пластины прилегает и перекрещивается с опорной поверхностью выступов промежуточных теплообменных пластин и причем теплообменные пластины прижимаются друг к другу посредством стяжных элементов. Изобретение является предпочтительным также для этого типа пластинчатых теплообменников, в котором прижатие теплообменных пластин друг к другу приводит к некоторой деформации точек контакта так, что они образуют область контакта. С применением оригинальной конструкции и наклона опорных поверхностей впадин первичных пластин и выступов вторичных пластин размер областей контакта будет уменьшаться относительно того, имеют ли опорные поверхности продолжение параллельно с плоскостью протяженности.

Согласно дополнительному варианту выполнения изобретения каждая теплообменная пластина имеет первый конец и второй противоположный конец в отношении центральной оси, причем первые крайние поверхности первичных пластин и вторичных пластин повернуты по направлению к первому концу, тогда как вторые крайние поверхности первичных пластин и вторичных пластин повернуты по направлению ко второму концу.

Согласно предпочтительному варианту этого варианта выполнения опорная поверхность впадин первичных пластин наклоняется от первых крайних поверхностей в направлении плоскости протяженности и по направлению ко вторым крайним поверхностям, в то же время опорная поверхность выступов вторичных пластин наклоняется от первых крайних поверхностей в направлении к плоскости протяженности и по направлению ко вторым крайним поверхностям. Если теплообменные пластины размещены таким образом, сопротивление потока в первых межпластинчатых промежутках будет относительно небольшим в одном направлении потока, но относительно большим во втором противоположном направлении потока.

Согласно второму варианту этого варианта выполнения опорная поверхность впадин первичных пластин наклоняется от первых крайних поверхностей в направлении к плоскости протяженности и по направлению ко вторым крайним поверхностям, в то же время опорная поверхность выступов вторичных пластин наклоняется от вторых крайних поверхностей в направлении к плоскости протяженности и по направлению к первым крайним поверхностям. В этом варианте сопротивление потока в первых межпластинчатых промежутках является по существу равным в обоих направлениях потока.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение далее объясняется более подробно посредством описания различных вариантов выполнения со ссылкой на чертежи, приложенные к документу.

Фиг.1 схематически раскрывает вид спереди пластинчатого теплообменника согласно первому варианту выполнения изобретения.

Фиг.2 схематически раскрывает вид сбоку пластинчатого теплообменника на Фиг.1.

Фиг.3 схематически раскрывает вид спереди пластинчатого теплообменника согласно второму варианту выполнения изобретения.

Фиг.4 схематически раскрывает вид сбоку пластинчатого теплообменника на Фиг.3.

Фиг.5 схематически раскрывает вид сверху теплообменной пластины в форме первичной пластины пластинчатого теплообменника на Фиг.1.

Фиг.6 схематически раскрывает вид сверху теплообменной пластины в форме вторичной пластины пластинчатого теплообменника на Фиг.1.

Фиг.7 схематически раскрывает вид первичной пластины на Фиг.5 и вторичной пластины на Фиг.6, обеспеченных друг на друге.

Фиг.8 схематически раскрывает поперечное сечение через четыре теплообменные пластины в пластинчатом теплообменнике на Фиг.1-4.

Фиг.9 схематически раскрывает вид рисунка первичной пластины и вторичной пластины согласно первому варианту.

Фиг.10 схематически раскрывает вид рисунка первичной пластины и вторичной пластины согласно второму варианту.

Подробное описание различных вариантов выполнения изобретения

Пластинчатый теплообменник раскрывается со ссылкой на приложенные фигуры, см. фиг.1, и 2, и 3, и 4 соответственно. Пластинчатый теплообменник содержит множество теплообменных пластин 1, которые обеспечены рядом друг с другом для образования пакета 2 пластин с первыми межпластинчатыми промежутками 3 для первой среды и вторыми межпластинчатыми промежутками 4 для второй среды. Первые межпластинчатые промежутки 3 и вторые межпластинчатые промежутки 4 обеспечены в порядке чередования в пакете 2 пластин, т.е. каждый второй межпластинчатый промежуток является первым межпластинчатым промежутком 3 и каждый первый межпластинчатый промежуток является вторым межпластинчатым промежутком 4, см. фиг.8.

Пластинчатый теплообменник, раскрытый на фиг.1 и 2, имеет теплообменные пластины 1, которые неразъемно соединены друг с другом предпочтительно посредством пайки. Теплообменные пластины 1 могут также быть неразъемно соединенными друг с другом посредством склеивания или сварки. Две наиболее удаленные теплообменные пластины могут образовывать или быть заменены концевыми пластинами 5 и 6.

В пластинчатом теплообменнике, раскрытом на фиг.3 и 4, теплообменные пластины прижимаются друг к другу для образования пакета пластин посредством стяжных элементов 5, которые выполнены как стяжные болты, продолжающиеся через две концевые пластины 6 и 7, между которыми обеспечены теплообменные пластины 1.

Пластинчатый теплообменник также содержит впускной и выпускной каналы 11-14, которые выполнены с возможностью перемещения первой среды в первые межпластинчатые промежутки 3 и из них же и с возможностью перемещения второй среды во вторые межпластинчатые промежутки 4 и из них же.

Теплообменные пластины 1, которые далее описываются более подробно, относятся к теплообменным пластинам 1 для пластинчатых теплообменников согласно первому варианту выполнения, раскрытому на фиг.1 и 2. Каждая теплообменная пластина 1 продолжается в плоскости протяженности, или главной плоскости p протяженности, см. фиг.8, и содержит область 15 теплопередачи и крайнюю область 16, продолжающуюся вокруг области 15 теплопередачи. Плоскость p протяженности также образует срединную плоскость для каждой теплообменной пластины, по меньшей мере в отношении области 15 теплопередачи. Каждая теплообменная пластина 1 также содержит две области 17 и 18 отверстий, которые обеспечены на первом конце 1A теплообменной пластины 1 и на втором конце 1B теплообменной пластины 1 соответственно. Области 17 и 18 отверстий расположены внутри крайней области 16, конкретнее между крайней областью 16 и областью 15 теплопередачи. Каждая область 17, 18 отверстий содержит два отверстия 19, которые выровнены с соответственными впускными и выпускными каналами 11-14. Каждая теплообменная пластина 1 также содержит окружающий внешний фланец 20, продолжающийся от плоскости p протяженности, см. фиг.1. Фланец 20 обеспечен снаружи или образует внешнюю часть крайней области 16. Следует отметить, что теплообменные пластины 1 согласно первому варианту выполнения также могут лишаться такого внешнего фланца 20 или иметь внешний фланец, который продолжается вдоль части периферии теплообменной пластины 1.

В раскрытом варианте выполнения каждая теплообменная пластина 1 имеет вытянутую форму от первого конца 1A до второго конца 1B. Таким образом, каждая теплообменная пластина 1 определяет продольную центральную ось x, лежащую в плоскости p протяженности и продолжающуюся через первый конец 1A и второй конец 1B. Более точно, центральная ось x лежит между двумя отверстиями 19 первой области 17 отверстия и между отверстиями 19 второй области 18 отверстия.

Область 15 теплопередачи содержит гофр из выступов 30 и впадин 40, каждый из которых продолжается в продольном направлении r, которое в раскрытом варианте выполнения образует угол α, см. фиг.5. Угол α может иметь значение между 25° и 70°, предпочтительно между 45° и 65°, в особенности приблизительно 60°. В раскрытом варианте выполнения гофр выполнен с рисунком в виде стрелки. Однако следует отметить, что возможны другие рисунки в пределах объема охраны изобретения, например гофр с выступами 30 и впадинами 40, продолжающимися по диагонали поперечно всей области 15 теплопередачи.

Как может быть видно на фиг.8, выступы 30 имеют первую крайнюю поверхность 31, вторую крайнюю поверхность 32 и опорную поверхность 33, которая продолжается между первой крайней поверхностью 31 и второй крайней поверхностью 32. Выступы 30 имеют первую ширину 34 поперечно продольному направлению r. Также впадины имеют первую крайнюю поверхность 41, вторую крайнюю поверхность 42 и опорную поверхность 43, которая продолжается между первой крайней поверхностью и второй крайней поверхностью 42. Опорная поверхность 43 впадин имеет вторую ширину 44 поперечно продольному направлению r. Как может быть видно на фиг.8, первая крайняя поверхность 31 выступов 30 продолжается до первой крайней поверхности 41 впадин 40. Эти первые крайние поверхности 31 и 41 отделены плоскостью p протяженности. Таким же образом вторая крайняя поверхность 32 выступов 30 продолжается до второй крайней поверхности 42 впадин 40, и они отделяются плоскостью p протяженности.

На фиг.8 границы между опорными поверхностями 33, 34 и крайними поверхностями 31, 32, 41, 42 являются относительно острыми. Однако следует отметить, что оба из этих или один из них могут быть закруглены.

Как может быть видно на фиг.5-8, теплообменные пластины 1 в пакете 2 пластин содержат или образуют первичные пластины 1', см. фиг.5, и вторичные пластины 1'', см. фиг.6. Они размещены таким образом, что каждая вторая теплообменная пластина 1 в пакете пластин образует первичную пластину 1' и каждая вторая теплообменная пластина 1, обеспеченная между ними, образует вторичную пластину 1'', см. фиг.7 и 8.

Вторая ширина 44, т.е. ширина опорной поверхности 43, первичной пластины 1' больше или значительно больше первой ширины 34, т.е. ширины опорных поверхностей 33, первичных пластин 1'. Таким же образом, первая ширина 34, т.е. ширина опорных поверхностей 33, вторичной пластины 1'' больше или значительно больше второй ширины 44, т.е. ширины опорных поверхностей 44, вторичных пластин 1''. Конкретнее, первая ширина 34 первичных пластин 1' может стремиться к нулю, так же как и вторая ширина 44 вторичных пластин 1''. Таким образом, достигается асимметричный пластинчатый теплообменник, где область потока или объем потока вторых межпластинчатых промежутков 4 больше области потока или объема потока первых межпластинчатых промежутков 3.

Эта асимметрия проиллюстрирована на фиг.8, где может быть видно, что первые межпластинчатые промежутки 3 имеют большую область потока или объем потока, чем вторые межпластинчатые промежутки 4. Более того, как может быть видно на фиг.8, опорная поверхность 43 впадин 40 одной из первичных пластин 1' и опорная поверхность 33 выступов 33 одной из вторичных пластин 1'' прилегают друг к другу. Эта первичная пластина 1' и эта вторичная пластина 1'' заключают один из первых межпластинчатых промежутков 3, который таким образом имеет первый объем потока. Таким же образом опорная поверхность 33 выступов 30 одной из первичных пластин 1' прилегает к опорной поверхности 43 впадин 40 одной из вторичных пластин 1''. Эта первичная пластина 1' и эта вторичная пластина 1'' заключают один из вторых межпластинчатых промежутков 4, который таким образом имеет второй объем потока. Соотношение между первым объемом потока и вторым объемом потока имеет значение между 1,2 и 3, предпочтительно между 1,5 и 2,5 и более предпочтительно между 1,8 и 2,1.

Как также может быть видно на фиг.8, опорная поверхность 43 впадин 40 первичных пластин 1' наклоняется относительно плоскости p протяженности. Таким же образом опорная поверхность 33 выступов 30 вторичных пластин 1'' наклоняется относительно плоскости p протяженности. Эти средства наклона, которые обеспечивают вышеуказанное прилегание опорных поверхностей 43 и 44, будут продолжаться выше относительно небольшой области 50 контакта, в частности по сравнению с тем, если опорные поверхности 43 и 33 имеют протяженность параллельно с плоскостью p протяженности. Эти опорные поверхности 33 и 43 имеют наклон под углом β наклона относительно плоскости p протяженности. Угол β наклона составляет 3-15°, предпочтительно 3-7°, например 5° или приблизительно 5°.

Как также проиллюстрировано на фиг.8, опорные поверхности 33 и 43 являются по существу плоскими. Однако следует отметить, что им необязательно быть плоскими, они могут иметь изогнутую или какую-либо другую неправильную форму в пределах всего наклона от одних из крайних поверхностей 41, 42 и 31, 32 соответственно до других крайних поверхностей 41, 42 и 31, 32 соответственно. Наклон опорных поверхностей 33 и 43 может быть выполнен различным образом в первичных пластинах 1' и вторичных пластинах 1''. Фиг.5-8 раскрывают, как первые крайние поверхности 31, 41 первичных пластин 1' и вторичных пластин 1'' повернуты по направлению к первому концу 1A, тогда как вторые крайние поверхности 32, 42 первичных пластин 1' и вторичных пластин 1'' повернуты по направлению ко второму концу 1B. Опорная поверхность 43 впадин 40 первичных пластин 1' наклоняется от первых крайних поверхностей 41 в направлении плоскости p протяженности и по направлению ко вторым крайним поверхностям 42 выступов 40 первичных пластин 1'. Опорная поверхность 33 выступов 30 вторичных пластин 1'' наклоняется от первых крайних поверхностей 31 в направлении к плоскости p протяженности и по направлению ко вторым крайним поверхностям 32 выступов 30 вторичных пластин 1''. С таким наклоном в том же направлении достигаются области 50 контакта с внешним видом, проиллюстрированным на фиг.9. Область 50 контакта имеет треугольную форму и будет способствовать понижению сопротивления потока, когда поток находится в направлении стрелки 51 по сравнению с тем, если поток находится в противоположном направлении, т.е. в направлении стрелки 52.

Также возможно, чтобы опорные поверхности имели наклон в других направлениях, причем опорная поверхность 43 впадин 40 первичных пластин 1' наклоняется от первых крайних поверхностей 41 в направлении плоскости p протяженности и по направлению ко вторым крайним поверхностям 42 впадин 40 первичных пластин 1' и причем опорная поверхность 33 выступов 30 вторичных пластин 1'' наклоняется от крайних поверхностей 32 в направлении к плоскости p протяженности и по направлению к первым крайним поверхностям 31 выступов 30 вторичных пластин 31'. С таким наклоном опорных поверхностей 33, 43 достигаются области 50 контакта с внешним видом, проиллюстрированным на фиг.10. Также в этом случае получают треугольнообразную форму областей 50 контакта, но сопротивление потока в противоположных направлениях 51 и 52 является по существу равным.

В пределах областей 50 контакта теплообменные пластины 1 будут находиться в контакте друг с другом. В проиллюстрированном варианте выполнения с паяным пластинчатым теплообменником области 50 контакта будут образованы или по существу образованы материалом припоя.

В раскрытом варианте выполнения первичные пластины 1' и вторичные пластины 1'' образованы теплообменными пластинами различной формы, которые изготовляются отдельно, причем каждая теплообменная пластина 1 имеет окружающий фланец 20, продолжающийся в одном направлении от плоскости p протяженности. Далее, первичные пластины 1' имеют рисунок в виде стрелки области 15 теплопередачи согласно фиг.5, тогда как вторичные пластины 1'' имеют рисунок в виде стрелки в области 15 теплопередачи, направленной в противоположном направлении по сравнению с фиг.6.

В случае когда теплообменные пластины не имеют какого-либо окружающего фланца, первичные пластины 1' и вторичные пластины 1'' могут быть идентичными. В этом случае первичная пластина 1' и вторичная пластина 1'' обеспечены, позволяя каждой второй теплообменной пластине, например вторичной пластине 1'', поворачиваться на 180° в плоскости p протяженности. Таким образом, область 15 теплопередачи первичных пластин 1' будет иметь гофр с рисунком в виде стрелки согласно фиг.5, и область 15 теплопередачи вторичных пластин 1'' будет иметь рисунок гофра в виде стрелки согласно фиг.6. Такие идентичные теплообменные пластины 1 могут предпочтительно быть использованы в пластинчатых теплообменниках, где теплообменные пластины 1 прижаты друг к другу посредством стяжных элементов 5, см. фиг.3 и 4.

Изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами выполнения, но может быть изменено или преобразовано в пределах объема охраны следующей далее формулы изобретения.

1. Теплообменная пластина (1) для пластинчатого теплообменника с множеством теплообменных пластин, обеспеченных рядом друг с другом для образования первых межпластинчатых промежутков (3) для первой среды и вторых межпластинчатых промежутков (4) для второй среды, причем теплообменная пластина (1) проходит в главной плоскости (p) протяженности вдоль центральной оси (x) и содержит область (15) теплопередачи и крайнюю область (16), которая проходит вокруг области (15) теплопередачи, причем область (15) теплопередачи содержит гофр из выступов (30) и впадин (40), каждый из которых проходит в продольном направлении (r),
причем выступы (30) имеют первую крайнюю поверхность (31), вторую крайнюю поверхность (32) и опорную поверхность (33), которая проходит между первой и второй крайними поверхностями (31, 32) и имеет первую ширину (34) поперечно продольному направлению (r)
и причем впадины (40) имеют первую крайнюю поверхность (41), вторую крайнюю поверхность (42) и опорную поверхность (43), которая проходит между первой и второй крайними поверхностями (41, 42) и имеет вторую ширину поперечно продольному направлению (r),
отличающаяся тем, что опорная поверхность (43) впадин (40) наклоняется относительно плоскости (p) протяженности.

2. Теплообменная пластина по п.1, в которой вторая ширина (44) больше первой ширины (34).

3. Теплообменная пластина по п.2, в которой первая ширина (34) стремится к нулю.

4. Теплообменная пластина по любому из предыдущих пунктов, в которой опорная поверхность (43) впадин (40) является по существу плоской.

5. Теплообменная пластина по п.1, в которой опорная поверхность (43) впадин (40) наклонена относительно плоскости (p) протяженности с углом (β) наклона, который составляет 3-15°, предпочтительно 3-7°.

6. Пластинчатый теплообменник, содержащий множество теплообменных пластин (1), обеспеченных рядом друг с другом для образования пакета (2) пластин с первыми межпластинчатыми промежутками (3) для первой среды и вторыми межпластинчатыми промежутками (4) для второй среды,
причем первые и вторые межпластинчатые промежутки (3, 4) обеспечены в порядке чередования в пакете (2) пластин,
причем каждая вторая теплообменная пластина (1) в пакете (2) пластин образует первичную пластину (1') и каждая вторая теплообменная пластина (1), обеспеченная между, образует вторичную пластину (1''),
причем каждая теплообменная пластина (1) проходит в главной плоскости (p) протяженности вдоль центральной оси (x) и содержит область (15) теплопередачи и крайнюю область (16), которая проходит вокруг области (15) теплопередачи,
причем область (15) теплопередачи содержит гофр из выступов (30) и впадин (40), каждый из которых проходит в продольном направлении (r),
причем выступы (30) имеют первую крайнюю поверхность (31), вторую крайнюю поверхность (32) и опорную поверхность (33), которая проходит между первой и второй крайними поверхностями (31, 32) и имеет первую ширину (34) поперечно продольному направлению (r) и
причем впадины (40) имеют первую крайнюю поверхность (41), вторую крайнюю поверхность (42) и опорную поверхность (43), которая проходит между первой и второй крайними поверхностями (41, 42) и имеет вторую ширину (44) поперечно продольному направлению (r),
отличающуюся тем, что опорная поверхность (43) впадин (40) первичных пластин (1') наклонена относительно плоскости (p) протяженности и причем опорная поверхность (33) выступов (30) вторичных пластин (1'') наклонена относительно плоскости (p) протяженности.

7. Пластинчатый теплообменник по п.6, в котором вторая ширина (44) первичных пластин (1') больше первой ширины (34) первичных пластин (1') и причем первая ширина (34) вторичных пластин (1'') больше второй ширины (44) вторичных пластин (1'').

8. Пластинчатый теплообменник по п.7, в котором первая ширина (34) первичных пластин (1') стремится к нулю и в котором вторая ширина (44) вторичных пластин (1'') стремится к нулю.

9. Пластинчатый теплообменник по любому из пп.6-8, в котором опорная поверхность (43) впадин (40) первичных пластин (1') по существу плоская и в котором опорная поверхность (33) выступов (30) вторичных пластин (1'') по существу плоская.

10. Пластинчатый теплообменник по п.6, в котором опорная поверхность (43) впадин (40) первичных пластин (1') и опорная поверхность (33) выступов (30) вторичных пластин (1'') имеют наклон относительно плоскости (p) протяженности с углом (β) наклона, который составляет 3-15°, предпочтительно 3-7°.

11. Пластинчатый теплообменник по п.6, в котором опорная поверхность (43) впадин (40) одной из первичных пластин (1') и опорная поверхность (33) выступов (30) одной из вторичных пластин (1'') прилегают друг к другу, причем эта первичная пластина (1') и эта вторичная пластина (1'') заключают один из первых межпластинчатых промежутков (3) с первым объемом потока,
опорная поверхность (33) выступов (30) одной из первичных пластин (1') и опорная поверхность (43) впадин (40) одной из вторичных пластин (1'') прилегают друг к другу, причем эта первичная пластина (1'') и эта вторичная пластина (1') заключают один из вторых межпластинчатых промежутков (4) со вторым объемом потока, и
соотношение между первым объемом потока и вторым объемом потока имеет значение между 1,2 и 3, предпочтительно между 1,5 и 2,5 и более предпочтительно между 1,8 и 2,1.

12. Пластинчатый теплообменник по п.6, в котором первичные пластины (1') и вторичные пластины (1'') образованы теплообменными пластинами (1) различной формы.

13. Пластинчатый теплообменник по п.12, в котором каждая теплообменная пластина имеет окружающий фланец (20), продолжающийся от плоскости (p) протяженности.

14. Пластинчатый теплообменник по любому из пп.12 и 13, в котором теплообменные пластины (1) неразъемно соединены друг с другом, например, посредством пайки.

15. Пластинчатый теплообменник по п.6, в котором первичные пластины (1') и вторичные пластины (1'') являются идентичными, причем каждая вторая теплообменная пластина (1) в пакете (2) пластин повернута на 180° таким образом, что опорная поверхность (33) выступов (30) каждой второй теплообменной пластины (1) прилегает и перекрещивается с опорной поверхностью (33) выступов (30) промежуточных теплообменных пластин (1), и причем теплообменные пластины (1) прижимаются друг к другу посредством стяжных элементов (5).

16. Пластинчатый теплообменник по п.6, в котором каждая вторая теплообменная пластина (1) имеет первый конец (1А) и второй противоположный конец (1В) в отношении центральной оси (x),
первые крайние поверхности (31, 41) первичных пластин (1') и вторичных пластин (1'') повернуты по направлению к первому концу (1А), тогда как вторые крайние поверхности (32, 42) первичных пластин (1') и вторичных пластин (1'') повернуты по направлению ко второму концу (1В),
опорная поверхность (43) впадин (40) первичных пластин (1') наклонена от первых крайних поверхностей (31) в направлении плоскости (p) протяженности и по направлению ко вторым крайним поверхностям (42), и
опорная поверхность (33) выступов (30) вторичных пластин (1'') наклонена от первых крайних поверхностей (41) в направлении плоскости (p) протяженности и по направлению ко вторым крайним поверхностям (42).

17. Пластинчатый теплообменник по п.6, в котором каждая теплообменная пластина (1) имеет первый конец (1А) и второй противоположный конец (1В) по отношению к центральной оси (x),
первые крайние поверхности (31, 41) первичных пластин (1') и вторичных пластин (1'') повернуты по направлению к первому концу (1А), тогда как вторые крайние поверхности (32, 42) первичных пластин (1') и вторичных пластин (1'') повернуты по направлению ко второму концу (1В),
опорная поверхность (43) впадин (40) первичных пластин (1') наклонена от первых крайних поверхностей (41) в направлении плоскости (p) протяженности и по направлению ко вторым крайним поверхностям (42), и опорная поверхность (33) выступов (30) вторичных пластин (1'') наклонена от вторых крайних поверхностей (32) в направлении к плоскости (p) протяженности и по направлению к первым крайним поверхностям (31).



 

Похожие патенты:

Теплообменник содержит корпус с первым и вторым каналами для теплоносителей и сферические теплопередающие элементы, размещенные в сферических лунках. Каналы разделены теплопередающей поверхностью, входными и выходными патрубками первого канала, входными и выходными патрубками второго канала.

Изобретение относится к теплотехнике. Пластинчатый теплообменник содержит пакет пластин, образующих основные пространства между пластинами для основной среды и вспомогательные пространства - для вспомогательной среды, основной впуск и основной выпуск для основной среды, вспомогательный впуск и выпуск для вспомогательной среды.

Представлена металлическая пластина для теплообмена, в которой сформированы углубления, имеющие глубину 5 мкм или более и составляющие 10% или менее от толщины металлической пластины.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменниках без принудительной подачи охлаждающего воздуха. В пластинчатом теплообменнике с естественной подачей охлаждающего воздуха, содержащем кожух, с трубными досками и крышками, между которыми помещен пакет теплообменных пластин, которые формируют каналы для охлаждаемой и охлаждающей среды, в крышках устроены входные и выходные патрубки для входа и выхода теплообменивающихся сред, при этом кожух выполнен корытообразным, горизонтальным, с днищем и двумя торцами, представляющими собой нижнюю и две торцевые трубные доски, торцевые и верхние кромки корытообразного горизонтального кожуха, кромки торцевых и верхней крышек снабжены фланцевыми полосами, верхняя крышка выполнена с верхней трубной доской, каналы теплообменивающихся сред соединены с соответствующими отверстиями верхней и нижней трубных досок и торцевых трубных досок и направлены вертикально и горизонтально, а выходной патрубок охлаждающей среды (воздуха) соединен с вертикальной вытяжной трубой, снабженной дефлектором.

Изобретение относится к теплообменникам. .

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменных аппаратах. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и касается способа повышения теплопередающей способности пластинчатых теплообменников путем увеличения интенсивности теплоотдачи и площади поверхности теплообмена (Основной индекс МПК F28D 9/00).

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в пластинчатых теплообменниках. .

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменных аппаратах. .

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в пластинчатых теплообменниках. .

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при изготовлении теплообменников. В теплообменнике для использования в изотермическом химическом реакторе, имеющем несколько теплообменных пластин, каждая из которых включает первый и второй листы металла, образующие соответственно первую боковую поверхность и противоположную ей вторую боковую поверхность пластины, подающую линию теплоносителя и коллектор теплоносителя, и несколько внутренних проходов для теплоносителя между первым и вторым листами металла, причем первый и второй листы соединены по меньшей мере одним сварными швом, выполненным на первой боковой поверхности, а подающая линия теплоносителя и коллектор теплоносителя образованы подающим и коллекторным каналами и присоединены ко второму листу металла другими сварными швами, выполненными на упомянутой второй поверхности пластины. Технический результат - обеспечение изготовления пластины автоматизированным сварочным процессом, например лазерной сваркой. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к способу изготовления набора (40) пластин для теплообменника, образованного стопой пластин (41). Заявленный способ включает этапы, на которых уменьшают первоначальную толщину каждой пластины (41) посредством механической обработки оставляя на периферии пластины (41), по меньшей мере, один соединительный бортик (45) высотой, превышающей толщину пластины (41) после механической обработки, выполняют в центральной части пластины (41) гофры (42), накладывают пластины (41) парами друг на друга, соединяют находящиеся в контакте бортики (45) пластин (41) каждой пары сварным швом (50), укладывают пары пластин (41) друг на друга, располагая бортики (45) пар пластин (41) друг над другом, и соединяют находящиеся в контакте бортики (45) пар пластин (41) герметичным сварным швом (50), выполняя чередующееся наложение друг на друга открытых или закрытых концов входа или выхода указанной текучей среды. Технический результат - упрощение технологии изготовления, сокращение объема сварки. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в пластинчато-ребристых теплообменниках. Пластинчато-ребристый теплообменник содержит согнутый ребристый лист, содержащий ребра, причем ребристый лист содержит множество перфораций, причем такое множество перфораций расположено на ребристом листе в параллельных рядах, когда такой ребристый лист находится в несогнутом состоянии, причем такие параллельные ряды перфораций на ребристом листе содержат первое расстояние между параллельными рядами перфораций (S1), второе расстояние между последовательными перфорациями в параллельном ряду перфораций (S2), третье расстояние (или сдвиг) между перфорациями в смежных параллельных рядах перфораций (S3), и диаметр (D) перфорации, причем отношение первого расстояния между параллельными рядами перфораций к диаметру перфорации (S1/D) находится в диапазоне 0,75-2,0, и причем угол между ребрами и параллельными рядами перфораций меньше или равен пяти градусам (≤5°). Технический результат - улучшение геометрии перфорированного ребра. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при производстве теплообменных аппаратов. Изобретение заключается в том, что теплообменник изготавливают с использованием технологии трехмерной печати, при этом он имеет характерные участки, в которых происходит распределение каналов по всему объему теплообменника, участок перенаправления каналов горячего и холодного теплоносителей, в котором происходит преобразование расположения каналов горячего и холодного теплоносителей относительно друг друга в шахматный порядок с помощью вспомогательной разделяющей перегородки, и участок интенсивного теплообмена с каналами горячего и холодного теплоносителей, расположенными в шахматном порядке, при котором стенки каналов каждого из теплоносителей контактируют со стенками каналов другого теплоносителя по всему поперечному сечению каналов. Технический результат - отсутствие сборочных операций, увеличение площади поверхности теплообмена и эффективности теплообмена. 3 ил.

Изобретение относится к смесительным теплообменным аппаратам. В смесительном теплообменнике каждая из форсунок системы подвода оросительной холодной воды состоит из двух соосных цилиндрических втулок, при этом внутри втулки меньшего диаметра соосно ей расположен шнек, внешняя поверхность которого представляет собой винтовую канавку, внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, а во втулке большего диаметра соосно ей расположен штуцер, жестко закрепленный в ней через герметизирующую прокладку, при этом внутри штуцера соосно выполнено цилиндрическое отверстие, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор, который соединен с цилиндрической камерой, образованной внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра и торцевой поверхностью шнека, а к торцевой поверхности втулки меньшего диаметра прикреплены, по крайней мере, два наклонно расположенных стержня, на каждом из которых закреплены активные распылители, например, в виде лопастей, опирающихся в нижней части на упоры, закрепленные на стержнях, перпендикулярно их осям, причем стержни наклонены в сторону от оси форсунки, т.е. по конической поверхности, вершина которой направлена в сторону втулки большего диаметра. Технический результат - повышение производительности процесса смесительного теплообмена в аппарате. 2 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в пластинчатых теплообменниках. Пластинчатый теплообменник содержит множество пластин теплообменника, расположенных одна рядом с другой и образующих пакет пластин с первыми промежутками для первой среды и вторыми промежутками для второй среды. Первый и второй промежутки чередуются в пакете пластин. Несколько каналов продолжаются через пакет пластин и образуют первые впускной и выпускной каналы, предназначенные для передачи первой среды в первые промежутки и из первых промежутков. Вкладыш установлен между двумя пластинами теплообменника в одном из каналов для первой среды и содержит кольцевой корпус и кольцевой фланец, выступающий из кольцевого корпуса. Технический результат - создание надежного и эффективного крепления вкладыша в канале пластинчатого теплообменника. 12 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в газо-газовых пластинчатых теплообменниках. Теплообменный элемент для пластинчатого противоточного теплообменника, содержит профильный лист и жестко связанный с ним проставочный лист с образованием каналов для прохождения рабочей среды, имеющих треугольное поперечное сечение на зигзагообразных рабочих участках и прямоугольное сечение меньшей высоты на концевых прямолинейных участках для подвода и отвода рабочей среды, причем профильный и проставочный листы теплообменного элемента имеют с боковых сторон борта равной высоты, превышающей высоту поперечного сечения канала на его рабочем участке, с двумя диагонально расположенными по концам бортов щелевидными окнами для подвода и отвода рабочей среды, а снизу проставочного листа с обоих концов по всей его ширине имеются отогнутые наружу опорные лапки, высотой, равной разности высот канала на его рабочем зигзагообразном и прямолинейном участках. Технический результат - снижение термического сопротивления за счет уменьшения толщины материала компонентов теплообменных элементов, повышение технологичности сборки и снижение удельной металлоемкости. 2 н. и 17 з. п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к теплотехнике и может быть использована при изготовлении пластин теплообменников. Пластина (106) теплообменника, имеющая первые поверхностные части (210), расположенные вдоль первых краев (220) пластины и содержащие первые контактные области (214), и вторые поверхностные части (212), расположенные вдоль вторых краев (222) пластины. Первые поверхностные части (210) изогнуты в направлении первой стороны с получением первого неполного канала (230) для текучей среды, а вторые поверхностные части (212) изогнуты в направлении второй стороны с получением второго неполного канала (232) для текучей среды. Первые контактные области (214) определяют плоскость (S). Пластина (106) теплообменника имеет угловые поверхностные части (224), содержащие угловые части (226) первого края и угловые части (228) второго края. По меньшей мере две угловых поверхностных части (224) изогнуты внутрь относительно первого неполного канала (230) для текучей среды таким образом, чтобы их угловые части (226) первого края лежали в плоскости (S), а их угловые части (228) второго края были перпендикулярны плоскости (S). Технический результат - снижение турбулентности потока на входе. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 19 ил.

Теплообменник содержит открытую камеру, трубопровод, который расположен внутри камеры и содержит вторую композицию, датчик уровня для поддержания заданного количества первой композиции в камере. Заданное количество первой композиции соответствует уровню первой композиции, составляющему приблизительно от 75% до приблизительно 95% высоты камеры. Система асептической обработки пищевых продуктов содержит нагревательное устройство, устройство выдержки, охлаждающее устройство, которое имеет камеру для содержания первой композиции и некоторого количества воздуха, трубопровод, который расположен внутри камеры для содержания второй композиции и датчик уровня для поддержания заданного количества первой композиции в камере. Способ производства асептичного пищевого продукта включает нагревание пищевой композиции до заданной температуры, выдерживание композиции в течение заданного времени, охлаждение композиции в охлаждающем устройстве, которое имеет камеру для содержания первой композиции и некоторого количества воздуха, трубопровод, расположенный внутри камеры для содержания второй композиции, датчик уровня, который расположен внутри камеры для поддержания заданного количества первой композиции внутри камеры. Использование данной группы изобретений позволяет исключить загрязнение пищевого продукта, подлежащего обработке. 3 н. и 28 з.п. ф-лы,4 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может использоваться в пластинчатых теплообменниках. Устройство для обмена растворенными веществами или теплообмена между, по меньшей мере, первым и вторым потоками текучей среды, содержащее, по меньшей мере, первый и второй листы, каждый из которых имеет профилированную поверхность, причем каждый из листов имеет первую концевую часть и вторую концевую часть, которые снабжены наклонными промежуточными поверхностями между каждым каналом, имеющими наклон в направлении средней части соответствующего листа, при этом наклонные промежуточные поверхности находятся по существу на одном уровне с внешней верхней поверхностью каналов. Каждый лист имеет первую боковую концевую часть и вторую боковую концевую часть, причем первая боковая концевая часть имеет большую поперечную протяженность, чем вторая боковая концевая часть. Технический результат - повышение эффективности теплообмена. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 16 ил.
Наверх