Способ изготовления набора пластин для теплообменника

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 способу изготовления компактного набора пластин для теплообменника, работающего при высоком давлении и/или при высокой температуре.

Изобретение относится также к пластинчатому теплообменнику, содержащему, по меньшей мере, один набор пластин, изготовленный при помощи такого способа.

Как правило, наборы пластин для теплообменника этого типа содержат стопу пластин, параллельных друг другу и ограничивающих между собой контуры циркуляции, по меньшей мере, двух независимых текучих сред.

Циркуляция текучих сред между пластинами может быть прямоточной, с перекрестными потоками или противоточной, и каждый контур соединен с коллекторами впуска и рециркуляции текучих сред.

Пластины набора оборудованы различными средствами, позволяющими повысить коэффициент теплообмена между текучими средами.

Так, известны наборы плоских пластин, между которыми расположены ребра, выполненные посредством сгибания тонких металлических листов и соединенные с пластинами пайкой.

Для вариантов применения при высокой температуре, например, превышающей 600°С, возникают проблемы использования присадочного материала и тонких ребер.

Действительно, поскольку присадочный металл имеет температуру плавления ниже, чем основной металл, температура использования набора пластин является ограниченной, и применение присадочного металла, термомеханические свойства которого отличаются от термомеханических свойств основного металла, создает слабую точку на уровне соединения. Кроме того, поскольку ребра являются очень тонкими, например имеют толщину менее 0,5 мм, увеличение зерен во время пайки может сказаться отрицательно с механической точки зрения.

Известен также набор пластин, выполненный в виде стопы пластин, в которых вытравлены каналы.

Травление производят посредством химического воздействия на пластины после установки защитного трафарета на не предназначенные для травления части. После травления пластины соединяют посредством пайки, в частности диффузионной пайки.

Изготовление набора пластин по этой технологии является сложной и создает проблемы.

Химическое травление пластин со сплавами на основе никеля является очень сложным, и конструкторы используют технологии механической обработки, которые являются длительными и дорогими и оставляют мало геометрической площади для выполнения каналов на пластинах.

Кроме того, для диффузионной пайки сплавов на основе никеля необходимо сильно нагревать материал. Действительно, если речь идет об изостатическом горячем сжатии или о равномерном осевом сжатии, соединяемые пластины доводят до температуры свыше 1000°С, поэтому такая термическая обработка приводит к росту зерен, несовместимому с малыми толщинами листов.

Набор пластин, полученный при помощи этой технологии, имеет высокую жесткость, поскольку пластины соединяют между собой пайкой во всей зоне обмена, и поэтому является чувствительным к тепловым переходам.

Другим недостатком этих двух типов наборов пластин является то, что сварные или паяные соединения выполняют во всей зоне обмена между каналами, которые имеют небольшой размер, что делает невозможным контроль этих швов как во время изготовления, так и во время использования набора пластин.

Например, из документа FR 2738906 известен также набор пластин, содержащий стопу параллельных металлических теплообменных пластин, содержащих края с гладкой поверхностью и гофрированную центральную часть, образуя со связанными с ними пластинами двойной противоточный контур двух независимых текучих сред.

Соединение пластин в наборе пластин этого типа осуществляют либо посредством пайки при помощи набора распорок, расположенных на краях пластин, чтобы получить необходимое пространство между пластинами, либо посредством крепления сваркой присоединяемой детали, выполняющей функцию распорки, которую в свою очередь крепят на продольном краю каждой пластины и затем пластины соединяют между собой сваркой.

В первом случае использование распорок ведет к увеличению числа сварных швов, которые трудно контролировать после соединения, а также требует выполнения сварного шва в виде стенки на боковых стенках набора пластин.

Во втором случае использование присоединяемых деталей тоже требует увеличения числа сварных швов, и сварные швы, находящиеся внутри набора пластин, можно контролировать только во время изготовления. Кроме того, ширина сварных швов может образовать нижний предел расстояния между пластинами и, следовательно, ограничивать компактность набора пластин.

Задача изобретения состоит в изготовлении компактного набора пластин для высокотемпературного теплообменника, который позволяет избежать вышеупомянутых недостатков и существенно сократить число сварных швов, необходимых для соединения различных пластин между собой.

Поставленная задача решена в способе изготовления компактного набора пластин для теплообменника, образованного стопой пластин, ограничивающих между собой, по меньшей мере, два контура циркуляции двух независимых текучих сред, и содержащего оборудованную гофрами центральную теплообменную часть, при этом согласно изобретению:

- уменьшают первоначальную толщину каждой пластины посредством механической обработки, оставляя на периферии пластины и/или сквозных труб, по меньшей мере, один соединительный бортик высотой, превышающей толщину пластины после механической обработки,

- выполняют гофры в центральной части каждой пластины,

- пластины парами накладывают друг на друга, располагая бортики пластин друг на друге,

- соединяют герметичным сварным швом находящиеся в контакте бортики пластин каждой пары,

- пары пластин накладывают друг на друга, располагая бортики пар пластин друг на друге,

- соединяют герметичным сварным швом находящиеся в контакте бортики пар пластин, предусматривая чередующееся наложение друг на друга открытых или закрытых концов входа или выхода указанных текучих сред.

Согласно другим отличительным признакам изобретения:

- уменьшают первоначальную толщину каждой пластины посредством механической обработки, по меньшей мере, одной стороны пластины,

- уменьшают первоначальную толщину каждой пластины посредством механической обработки двух сторон пластины,

- выполняют гофры в центральной части каждой пластины посредством вытяжки или формования,

- после механической обработки толщина пластин составляет от 0,2 до 3 мм,

- после механической обработки высота бортиков определена амплитудой гофр и предпочтительно составляет от 0,5 до 5 мм, и

- после механической обработки толщина бортиков составляет от 1 до 6 мм.

Поставленная задача решена также в пластинчатом теплообменнике, содержащем камеру, стойкую к внутреннему давлению, в которой расположен, по меньшей мере, один набор пластин, выполненный при помощи описанного выше способа.

Изобретение будет более понятно из нижеследующего описания, представленного в качестве примера, со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг.1, 1А и 1В показан вариант теплообменника, содержащего наборы пластин, выполненные при помощи способа в соответствии с настоящим изобретением, вид в осевом разрезе;

на фиг.2 показан набор пластин теплообменника, изображенного на фиг.1, схематичный вид в перспективе;

на фиг.3 схематично показана пара пластин набора пластин;

на фиг.4, 4A-4D показаны пластины набора пластин на различных этапах первого варианта осуществления способа изготовления в соответствии с настоящим изобретением, схематичный вид в поперечном разрезе;

на фиг.5, 5A-5D показаны пластины набора пластин на различных этапах второго варианта осуществления способа изготовления в соответствии с настоящим изобретением, схематичный вид в поперечном разрезе;

на фиг.6-9 показаны различные этапы способа изготовления варианта набора пластин, схематичный вид в поперечном разрезе.

Теплообменник 1, показанный на фиг.1, представлен в качестве примера для иллюстрации неограничивающего варианта осуществления набора пластин, изготовленных при помощи способа изготовления в соответствии с настоящим изобретением.

Теплообменник 1 предназначен для использования в ядерном реакторе, работающем при высокой температуре, как правило, превышающей 600°С, для реализации теплообмена между первой текучей средой и второй текучей средой.

Первая текучая среда является первичной текучей средой ядерного реактора и циркулирует внутри него в замкнутом контуре. Она проходит через не показанную активную зону ядерного реактора, затем через теплообменник 1 и, наконец, возвращается на вход активной зоны. В активной зоне реактора первичная текучая среда нагревается и выходит из него, например, при температуре около 850°С. Она отдает часть своего тепла вторичной текучей среде в теплообменнике 1 и выходит из него, например, при температуре около 400°С.

Вторая текучая среда является вторичной текучей средой ядерного реактора и циркулирует внутри него в замкнутом контуре. Она проходит через не показанную активную зону ядерного реактора, затем поступает в не показанную газовую турбину, вращающую электрический генератор, и возвращается на вход теплообменника 1. Вторичная текучая среда поступает в этот теплообменник 1, например, при температуре около 350°С и выходит из него, например, при температуре около 800°С. Теплообменник 1 содержит:

- внешнюю камеру 2 по существу с вертикальной центральной осью X, оборудованную входом 3 и выходом 4 первичной текучей среды, четырьмя входами 5 и четырьмя выходами 6 вторичной текучей среды,

- восемь наборов 40 пластин теплообмена, расположенных в камере 2, в которых происходит теплообмен между первичной и вторичной текучими средами,

- кольцевой коллектор 7 питания наборов 40 пластин первичной текучей средой,

- коллекторы 8 питания наборов 40 пластин вторичной текучей средой,

- кольцевой коллектор 9 сбора и удаления первичной текучей среды, выходящей из наборов 40 пластин,

- центральный коллектор 10 сбора и удаления вторичной текучей среды, выходящей из наборов 40 пластин,

- входную камеру 11, распределяющую вторичную текучую среду в коллекторы 8, и выходную камеру 2, распределяющую вторичную текучую среду, выходящую из вторичного коллектора 10 удаления, на выходы 6,

- нижние внутренние устройства 11, направляющие первичную текучую среду между коллекторами 7 и 9, с одной стороны, и входом 3 и выходом 4 первичной текучей среды, с другой стороны, и

- вентилятор 14 циркуляции первичной текучей среды, закрепленный в камере 2.

Камера 2 содержит бак 20, внутри которого расположены наборы 40 пластин и коллекторы 7, 8, 9 и 10 и который содержит вверху проем 21 и съемную крышку 22 для герметичного закрывания проема 21 бака 20. Входы 5 вторичной текучей среды выполнены в верхней части бака 20 и равномерно распределены по его окружности.

Выходы 6 вторичной текучей среды выполнены в верхней части бака 20 немного ниже входов 5 и равномерно распределены по его окружности.

В нижней части бак 20 содержит единую врезку, через которую проходят вход 3 и выход 4 первичной текучей среды. Вход 3 и выход 4 являются коаксиальными, и выход 4 окружает вход 3.

Бак 20 закрыт снизу выпуклым дном, которое содержит круглый центральный проем с центром на оси X, в котором закреплен вентилятор 14.

Как показано на фиг.2 и 3, наборы 40 пластин образованы стопой пластин 41, ограничивающих между собой два контура циркуляции двух текучих сред, при этом первая текучая среда А показана на фиг.2 сплошными стрелками, а вторая текучая среда В показана на этой фигуре полыми стрелками. В одной из двух чередующихся пластин стопы циркулирует первая текучая среда, а в другой - вторая текучая среда.

Каждая пластина 41 содержит центральную теплообменную часть, оборудованную гофрами 42, которые ограничивают между собой каналы 43, способствующие теплообмену между текучими средами.

Как правило, гофры 42 образованы элементами, выполненными посредством деформации пластины, например, такими как выступы, ребра, вставки и т.д.

Для изготовления открытых 46 или закрытых 47 концов каналов 43, в которых циркулируют первая и вторая текучие среды поочередно в одной пластине 41 из двух в стопе, образующей набор 40 пластин, каждая пластина 41 содержит на своих краях, соответственно продольных 41 а и/или поперечных 41b, выступающий сплошной бортик 45 или несколько прерывистых бортиков 45. Расположение бортиков 45 на продольных 41 а и/или поперечных 41b краях зависит от направления циркуляции текучих сред между пластинами 41 набора 40 пластин, а также от расположения не показанных коллекторов входа и выхода этих текучих сред.

Расположение бортиков 45 на продольных 41 а и/или поперечных 41b краях, показанное на фиг.3, является лишь примером осуществления, и, разумеется, можно предусмотреть и другие варианты расположения.

Далее со ссылками на фиг.4 и 5 следует описание двух вариантов осуществления способа изготовления набора 40 пластин.

Как показано на фиг.4А, изначально пластина 41 является плоской и имеет постоянную толщину.

На первом этапе способа предпочтительно посредством механической обработки уменьшают первоначальную толщину пластины 30, чтобы получить пластину 41, оставляя на периферии этой пластины бортик или бортики 45 на продольных 41а и/или поперечных 41b краях указанной пластины 41. Механическую обработку, например, фрезерование, осуществляют, по меньшей мере, на одной стороне пластины 41.

Согласно первому варианту осуществления, показанному на фиг.4, уменьшение толщины пластины 30 осуществляют посредством механической обработки двух сторон пластины 30 таким образом, чтобы сохранить центральную зону 46 после снятия двух внешних зон 46а и 46b, как показано на фиг.4В. Незаштрихованные зоны символизируют снятый материал.

После этого на втором этапе способа в центральной части каждой пластины 41 выполняют гофры 42.

После выполнения пластин 41 их накладывают друг на друга парами, располагая бортики 45 друг над другом, и находящиеся в контакте бортики 45 пластин 41 каждой пары соединяют герметичным сварным швом 50, как показано на фиг.4D.

Затем пары пластин 41 укладывают друг на друга, располагая бортики 45 пар пластин 41 друг над другом, и находящиеся в контакте бортики 45 соединяют герметичным сварным швом 50.

Согласно второму варианту осуществления, показанному на фиг.5, для получения пластины 41 первоначальную толщину пластины 30 уменьшают посредством механической обработки только одной стороны этой пластины, как показано на фиг.5В. Незаштрихованные зоны символизируют снятый материал.

В этом случае удаляют только одну зону 46а, и оставшаяся зона 46 находится на одном краю бортика 45, тогда как в предыдущем варианте осуществления бортик 45 расположен с двух сторон оставшейся зоны 46. В этом втором варианте осуществления следующие этапы способа являются идентичными этапам предыдущего варианта осуществления и состоят в формировании гофр 42 на центральной части пластины 41, затем в наложении парами пластин 41 и в соединении находящихся в контакте бортиков 45 пластин каждой пары герметичным сварным швом 50.

После этого пары пластин укладывают друг на друга, располагая бортики 45 пар пластин 41 друг над другом, и находящиеся в контакте бортики 45 пар пластин 41 соединяют герметичным сварным швом 50.

Механической обработкой каждой пластины 41 является, например, обработка фрезерованием, а гофры 42 в центральной части каждой пластины 41 выполняют посредством вытяжки или формования.

Например, после механической обработки толщина e1 пластины 41 составляет от 0,2 до 3 мм, высота hi бортиков составляет от 0,5 до 5 мм, толщина e2 бортиков составляет от 2 до 4 мм. Высота h2 пяток 45а бортиков 45, расположенных с каждой стороны пластины 41 (фиг.4С) или только с одной стороны пластины 41 (фиг.5С), составляет от 0,2 до 3 мм.

Как правило, высота бортиков определена амплитудой гофр.

Значения высоты различных бортиков не обязательно должны быть равными, в зависимости от того, находятся они с холодной стороны или с горячей стороны набора пластин или находятся они с холодной стороны или с горячей стороны коллекторов входа и выхода текучих сред.

Предпочтительно пластины 41 соединяют и сваривают парами, затем полученные таким образом пары пластин, имеющие одинаковые размеры, соединяют и сваривают, чтобы получить конечную стопу. Этот способ позволяет не учитывать проблему усадки, которая происходит во время сварки. Действительно, если стопу выполнять путем добавления пластин одна за другой к предварительно сваренной стопе, новая свариваемая пластина не будет иметь такие же размеры, как уже сваренные пластины по причине усадки при сварке.

Не показанные коллекторы входа и выхода текучих сред, связанные с набором 40 пластин, можно интегрировать непосредственно в набор 40 пластин или можно присоединять и закреплять сваркой на соответствующем наборе 40 пластин.

На фиг.6-9 представлен другой пример набора 40 пластин, каждая пластина 41 которого выполнена при помощи способа в соответствии с настоящим изобретением.

В этом примере осуществления набор пластин представляет собой сквозные трубы, образующие коллекторы.

В этом случае пластины набора 40 пластин соединяют попарно, то есть верхнюю пластину 61 соединяют с нижней пластиной 62.

В этом случае две стороны каждой пластины 61 и 62 тоже обрабатывают механически для снятия части материала и оставляют часть определенной толщины, соответствующей толщине получаемой пластины 61 или 62. На продольных и/или поперечных краях пластины 61 выполняют один или несколько бортиков 63, а также выполняют один или несколько бортиков 64 на продольных и/или поперечных краях пластины 62. Не заштрихованные зоны соответствуют снятому материалу. В этом примере осуществления бортики 63 и 64 находятся с одной стороны соответствующей пластины, 61 и 62, под пластиной 61 в случае бортиков 63 и над пластиной 62 для бортиков 64.

В каждой из пластин 61 и 62 просверливают отверстие 65 входа и выхода второй текучей среды В и в пластинах 61 и 62 просверливают также отверстие 66 выхода этой второй текучей среды В, как показано на фиг.6.

Входные отверстия 65 и выходные отверстия 66 при наложении друг на друга образуют сквозные трубы.

После этого на центральной части каждой пластины 61 и 62 выполняют гофры 69 и эти пластины укладывают парами друг на друга. Находящиеся друг с другом в контакте бортики 63 и 64 соединяют герметичным сварным швом 70.

Полученные таким образом пары пластин 61 и 62 укладывают друг на друга и входящие друг с другом в контакт бортики 63 и 64 пар пластин 61 и 62 тоже соединяют герметичным сварным швом 70.

Бортики 67 и 68, входящие друг с другом в контакт вокруг каждого отверстия 65 и 66, тоже соединяют герметичным сварным швом 70, как показано на фиг.9. Полученную таким образом стопу пластин 61 и 62 устанавливают между двумя толстыми противоположными пластинами, соответственно 71 и 72, проходящими параллельно парам пластин 61 и 62.

В примере осуществления, показанном на фиг.9, стопа пластин 61 и 62 содержит на уровне боковой стороны набора 40 пластин входную зону А1 для первой текучей среды А и на противоположной стороне - выходную зону A2 для этой первой текучей среды А после ее прохождения в соответствующем контуре набора 40 пластин. Текучая среда А циркулирует в каналах, остающихся между двумя смежными пластинами 61 и 62 одной пары пластин из двух. Входная зона А1 соединена с не показанным коллектором входа первой текучей среды А, и выходная зона A2 соединена с не показанным коллектором выхода этой первой текучей среды А.

Отверстия 65, выполненные в пластинах 61 и 62, образуют две противоположные зоны B1 входа второй текучей среды В, и отверстия 66, выполненные в пластинах 61 и 62, образуют две зоны B2 выхода этой второй текучей среды В после ее прохождения в соответствующем контуре набора 40 пластин. Эта вторая текучая среда В заходит через отверстия 65 и циркулирует в каналах, образованных между пластинами 61 и 62 в одной паре пластин из двух, противотоком относительно первой текучей среды А. Каждая зона B1 соединена с не показанным коллектором входа второй текучей среды В, и каждая выходная зона В2 соединена с не показанным коллектором выхода этой второй текучей среды В после ее прохождения в наборе 40 пластин.

В одной из двух чередующихся пластин набора 40 циркулирует первая текучая среда А, а в другой - вторая текучая среда В.

Разумеется, можно предусмотреть и другие варианты.

Например, материалами пластин являются стали на основе никеля или нержавеющие стали. Сварные швы выполняют методом TIG или лазером, или электронным пучком.

Благодаря механической обработке пластин, способ изготовления в соответствии с настоящим изобретением позволяет добиваться размерной точности, превышающей точность наборов пластин, содержащих присоединяемые детали или выполненных с распорками.

Соединение сваркой позволяет избежать любого риска ухудшения микроструктуры материала за пределами сварной зоны и зоны, подверженной тепловому воздействию.

Кроме того, сварные швы располагают только на периферии набора пластин или в трубах циркуляции вторичной текучей среды В в примере осуществления, показанном на фиг.9, за счет чего добиваются большей гибкости относительно тепловых переходов и обеспечивают возможность контроля всех сварных швов такого набора пластин, благодаря доступу снаружи к сварным швам, находящимся на периферии, и доступу через трубы вторичной текучей среды в примере, показанном на фиг.9.

Способ в соответствии с настоящим изобретением позволяет отказаться от выполнения стенки из сварного шва, а также от использования присоединяемых деталей. Таким образом, этот отличительный признак позволяет уменьшить число сварных швов и за счет этого повысить надежность устройства и выполнять качественную сварку.

Наконец, способ в соответствии с настоящим изобретением позволяет получать наборы пластин с небольшим расстоянием, разделяющим каждую пластину, составляющим менее 3 мм.

1. Способ изготовления компактного набора (40) пластин для теплообменника, образованного стопой пластин (41; 61, 62), ограничивающих между собой, по меньшей мере, два контура циркуляции двух независимых текучих сред, и содержащего оборудованную гофрами (42; 69) центральную теплообменную часть, отличающийся тем, что содержит этапы, на которых
- уменьшают первоначальную толщину каждой пластины (41; 61, 62) посредством механической обработки, оставляя на периферии пластины (41; 61, 62) и/или на уровне сквозных труб (65, 66), по меньшей мере, один соединительный бортик (45; 63, 64; 67, 68) высотой, превышающей толщину пластины (41; 61, 62) после механической обработки,
- выполняют гофры (42; 69) в центральной части каждой пластины (41; 61, 62),
- накладывают пластины (41; 61, 62) парами друг на друга, располагая бортики (45; 63, 64; 67, 68) пластин (41; 61, 62) друг над другом,
- соединяют находящиеся в контакте бортики (45; 63, 64; 67, 68) пластин (41; 61, 62) каждой пары герметичным сварным швом (50; 70),
- накладывают друг на друга пары пластин (41; 61, 62), располагая бортики (45; 63, 64; 67, 68) пар пластин (41; 61, 62) друг над другом,
- соединяют находящиеся в контакте бортики (45; 63, 64; 67, 68) пар пластин (41; 61, 62) герметичным сварным швом (50; 70), выполняя чередующееся наложение друг на друга открытых или закрытых концов входа или выхода указанных текучих сред.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что уменьшают первоначальную толщину каждой пластины (41; 61, 62) посредством механической обработки, по меньшей мере, одной стороны пластины (41; 61, 62).

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что уменьшают первоначальную толщину каждой пластины (41; 61, 62) посредством механической обработки двух сторон пластины (41; 61, 62).

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что выполняют гофры (42, 69) в центральной части каждой пластины (41; 61, 62) посредством вытяжки или формования.

5. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что после механической обработки толщина пластин (41; 61, 62) составляет от 0,2 до 6 мм.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что после механической обработки толщина пластин (41; 61, 62) составляет от 0,2 до 6 мм.

7. Способ по любому из пп.1-3, 6, отличающийся тем, что после механической обработки высота бортиков (45; 63, 64; 67, 68) определена амплитудой гофр (42; 69) и предпочтительно составляет от 0,5 до 5 мм.

8. Способ по п.4, отличающийся тем, что после механической обработки высота бортиков (45; 63, 64; 67, 68) определена амплитудой гофр (42; 69) и предпочтительно составляет от 0,5 до 5 мм.

9. Способ по п.5, отличающийся тем, что после механической обработки высота бортиков (45; 63, 64; 67, 68) определена амплитудой гофр (42; 69) и предпочтительно составляет от 0,5 до 5 мм.

10. Способ по любому из пп.1-3, 6, 8, 9, отличающийся тем, что после механической обработки толщина бортиков (45; 63, 64; 67, 68) составляет от 1 до 4 мм.

11. Способ по п.4, отличающийся тем, что после механической обработки толщина бортиков (45; 63, 64; 67, 68) составляет от 1 до 4 мм.

12. Способ по п.5, отличающийся тем, что после механической обработки толщина бортиков (45; 63, 64; 67, 68) составляет от 1 до 4 мм.

13. Способ по п.7, отличающийся тем, что после механической обработки толщина бортиков (45; 63, 64; 67, 68) составляет от 1 до 4 мм.

14. Пластинчатый теплообменник, содержащий камеру, стойкую к внутреннему давлению, в которой расположен, по меньшей мере, один набор (40) пластин, выполненный способом по любому из пп.1-13.

15. Пластинчатый теплообменник по п.14, отличающийся тем, что предназначен для применения в высокотемпературном ядерном реакторе.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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 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.

Изобретение относится к теплотехнике и может использоваться при изготовлении пластинчатых теплообменников. Пакет теплообменных пластин, выполненный для размещения внутри блочного теплообменника. Пакет теплообменных пластин содержит пары (50, 60) теплообменных пластин, уложенные друг на друга так, что путь (67) потока для первой текучей среды сформирован между уложенными друг на друга парами теплообменных пластин, при этом пара (50) из уложенных друг на друга пар теплообменных пластин содержит первую теплообменную пластину (51) и вторую теплообменную пластину (52), которые соединяются так, чтобы путь (57) потока для второй текучей среды формировался между первой и второй теплообменными пластинами. Пара (50) теплообменных пластин содержит гофрирование (101, 102), расположенное на соответствующей стороне удлиненного соединения (72), соединяющего первую и вторую теплообменные пластины. Также описан соответствующий пластинчатый теплообменник. Технический результат - повышение теплообмена внутри пакета теплообменных пластин, при обеспечении способности теплообменника выдерживать высокие уровни давления. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменных аппаратах. Кожухопластинчатый теплообменник содержит корпус с двумя крышками, патрубки подвода и отвода теплоносителей и установленный в корпусе пакет пластин с отверстиями, образующими коллекторы первого теплоносителя, при этом между указанными коллекторами расположены каналы второго теплоносителя. Пакет пластин выполнен в виде кругового цилиндра и состоит из по меньшей мере одной секции. Секция содержит n одинаковых пластин сетчато-поточного типа с турбулизаторами в виде полых двусторонних выступов одинаковой высоты в форме усеченных конусов, по вершинам которых стянуты пластины, образующие между собой сетку взаимных опор с прямоугольной структурой и каналами теплоносителей между ними, причем основания усеченных конусов выполнены в виде параллелограммов, стороны которых являются сторонами соседних оснований. Соседние выступы соединены седловидными перемычками. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении интенсивности теплообмена, а также в обеспечении возможности работы при высоких давлениях и при высоких перепадах давлений теплоносителей. 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к способу изготовления набора пластин для теплообменника, образованного стопой пластин. Заявленный способ включает этапы, на которых уменьшают первоначальную толщину каждой пластины посредством механической обработки оставляя на периферии пластины, по меньшей мере, один соединительный бортик высотой, превышающей толщину пластины после механической обработки, выполняют в центральной части пластины гофры, накладывают пластины парами друг на друга, соединяют находящиеся в контакте бортики пластин каждой пары сварным швом, укладывают пары пластин друг на друга, располагая бортики пар пластин друг над другом, и соединяют находящиеся в контакте бортики пар пластин герметичным сварным швом, 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.

Наверх