Пакет пластинчатого теплообменника

Изобретение относится к области кондиционирования и вентиляции воздуха, в частности к пластинчатым теплообменникам, предназначенным для обеспечения теплообмена между приточным и вытяжным воздухом. Пакет пластинчатого теплообменника содержит уложенные в пакет чередующиеся пластины, которые образуют каналы для прохождения рабочих сред. Пластины содержат центральные участки и боковые треугольные участки. Центральный участок одной из чередующихся пластин выполнен гофрированным. Центральный участок другой из чередующихся пластин выполнен гофрированным с плоскими участками. Между пластинами в области центрального участка образуются сплошные каналы для рабочих сред. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области кондиционирования и вентиляции воздуха, в частности к пластинчатым теплообменникам, предназначенным для обеспечения теплообмена между приточным и вытяжным воздухом.

Известен пакет пластинчатого теплообменника [Патент RU №10861, U1 F28D 1/02 от 02.03.1999], который состоит из чередующихся, примыкающих друг к другу плоских пластин и гофрированных пластин-вставок. Гофры выполнены в виде выступов и впадин, чередующихся между собой. За счет чередования выступов и впадин на гофрированных пластинах между плоскими и гофрированными пластинами образуются попеременно противоточные каналы для рабочих сред.

Известен пакет пластинчатого теплообменника [Патент RU №119085, F28D 9/00 от 17.04.2012], который содержит параллельные пластины, снабженные выштамповками гофр. Смежные пластины контактируют друг с другом вершинами гофр и формируют попеременно противоточные каналы для рабочих сред. Каналы для рабочих сред расположены под углом друг к другу.

Известен пакет пластинчатого теплообменника [Патент WO №2007045064, F28D 9/00 от 20.10.2005], принятый за ближайший аналог, который содержит чередующиеся плоские и гофрированные пластины. Каждая пластина содержит центральный участок с боковыми плоскими треугольными участками. Поперечное сечение гофрированной пластины центрального участка в направлении, параллельном основаниям треугольника бокового участка, выполнено или волнообразным, или пилообразным, или синусоидальным, или представляющим собой периодическую или непериодическую функцию. Места изгиба кривой гофрированной пластины соприкасаются с плоской пластиной, образуя отдельные попеременно противоточные каналы для рабочих сред, то есть потоки рабочих сред, проходящих центральный участок, разделены на отдельные независимые попеременно противоточные каналы.

Недостатком ближайшего аналога является недостаточная эффективность теплообмена, обусловленная наличием преимущественно ламинарного движения потоков воздуха, в результате прохождение каждого потока воздуха через ряд отдельных независимых каналов.

Задачей настоящего изобретения является созданием пакета пластинчатого теплообменника, в котором за счет образованного гофрированными пластинами единого канала для прохождения каждого потока рабочей среды, обеспечивается интенсивное турбулентное движение потоков, что, в свою очередь, интенсифицирует теплообмен в теплообменнике.

Поставленная задача решается так, что в пакете пластинчатого теплообменника, который содержит уложенные в пакет чередующиеся пластины, которые образуют каналы для прохождения рабочих сред, пластины содержат центральные участки и боковые треугольные участки, центральный участок одной из чередующихся пластин выполнен гофрированным, согласно изобретению центральный участок другой из чередующихся пластин выполнен гофрированным с плоскими участками, при этом между пластинами в центральном участке образованы сплошные каналы для рабочих сред.

Чередующиеся пластины в области центрального участка прилегают друг к другу только на плоских участках. Профиль поперечного сечения пластин в области центрального участка может быть как одинаковым, так и разным.

Предложенная конструкция пакета пластинчатого теплообменника отличается от ближайшего аналога выполнением центрального участка одной из пластин гофрированной с плоскими участками.

В результате предложенного изобретения осуществляется создание пакета пластинчатого теплообменника, в котором обеспечивается турбулентное движение рабочих сред, а следовательно, и большая эффективность теплообмена по сравнению с ближайшим аналогом.

Суть изобретения объясняется следующими рисунками, где:

рис. 1. - общий вид пакета пластинчатого теплообменника;

рис. 2. - отдельно, чередующиеся пластины;

рис. 3. - разрез А-А согласно рис. 1;

рис. 4. - увеличенный вид Б согласно рис. 3.

Пакет пластинчатого теплообменника 1 содержит чередующиеся пластины 2 и 3 разных типов. Пластины 2 и 3 имеют центральный участок 4 и боковые треугольные плоские участки 5. Центральный участок 4 пластины 2 выполнен гофрированным. Центральный участок 4 пластины 3 выполнен гофрированным с плоскими участками 7. Профиль поперечного сечения каждой пластины в области, ограниченной центральной частью в направлении, параллельном основаниям треугольников, может быть разным (например, волнообразным, треугольным, синусоидальным и т.д.). Также возможно чередование пластин 2 и 3 с разным профилем, выполненным в области центрального участка (например, центральная часть пластины 2 имеет волнообразный профиль, а центральная часть пластины 3 имеет треугольный профиль). В области центрального участка 4 пластины 2 и 3 прилегают друг к другу только на плоских участках 7 пластины 3, образуя, таким образом, сплошной канал для прохождения рабочей среды. Пластины 2 и 3 могут быть выполнены из пластика (например, полиэтилена, поликарбоната и пр.) или из металла. На боковых треугольных плоских участках 5 пластин 2 и 3 выполнены выпуклые элементы 6, обеспечивающие направление потока воздуха. Выпуклые элементы 6 пластин 2 и 3 формируют зазор между пластинами 2 и 3 и способствуют ускорению поступления рабочих сред и их движения в пространстве между пластинами 2 и 3.

Пакет теплообменника работает следующим образом.

Рабочая среда, например свежий воздух, поступает во входные каналы 8, образованные боковыми участками 5 пластин 2 и 3, с одной стороны торца пакета 1. Свежий воздух направляется вдоль элементов 6 и поступает на центральный участок 4, образованный гофрированными участками пластин 2 и 3. Пройдя между пластинами 2 и 3, рабочая среда выходит с противоположной стороны пакета 1 вдоль элементов 6.

Аналогично, вторая рабочая среда, например, удаляемый из помещения воздух, поступает из противоположной стороны пакета во входные каналы 9, образованные боковыми участками 5 пластин 2 и 3, с одной стороны торца пакета 1. Удаляемый воздух направляется вдоль элементов 6 и поступает на центральный участок 4, образованный гофрированными участками пластин 2 и 3. Пройдя между пластинами 2 и 3, рабочая среда выходит с противоположной стороны пакета 1 вдоль элементов 6.

Теплообмен между рабочими средами происходит на центральном участке 4. Плоские участки 7 являются опорными элементами между пластинами 2 и 3.

Канал, по которому проходит рабочая среда в центральном участке 4, представляет собой сплошной канал по габаритам. Осуществляется дополнительная турбулизация потока при взаимодействии его с гофрами пластин 2 и 3, практически не соприкасающихся между собой. Турбулизация задерживает потоки на теплообменном участке 4, тем самым увеличивая время прохождения через теплообменную поверхность 4.

1. Пакет пластинчатого теплообменника, содержащий уложенные в пакет чередующиеся пластины, которые образуют каналы для прохождения рабочих сред, пластины содержат центральные участки и боковые треугольные участки, центральный участок одной из чередующихся пластин выполнен гофрированным, отличающийся тем, что центральный участок другой из чередующихся пластин выполнен гофрированным с плоскими участками, при этом между пластинами в центральном участке образованы сплошные каналы для рабочих сред.

2. Пакет пластинчатого теплообменника по п. 1, отличающийся тем, что чередующиеся пластины в области центрального участка прилегают друг к другу только на плоских участках.

3. Пакет пластинчатого теплообменника по п. 1, отличающийся тем, что профиль поперечного сечения пластин в области центрального участка может быть одинаковым.

4. Пакет пластинчатого теплообменника по п. 1, отличающийся тем, что профиль поперечного сечения пластин в области центрального участка может быть разным.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к аппаратам для проведения теплообменных процессов и может быть использовано в теплообменниках радиально-спирального типа. Теплообменник радиально-спирального типа содержит вертикальный корпус с патрубками подвода и отвода теплоносителей, снабжен коллекторами для первого теплоносителя.

Изобретение относится к области теплотехники. Пластинчатый теплообменник (2) содержит первую рамную пластину (4), вторую рамную пластину (6) и пакет (24) теплообменных пластин (26).

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в рекуператорах тепла. Оребренный рекуператор в периферийной зоне пакета содержит, по меньшей мере, один модуль, а в центральной - по меньшей мере, один, но другой модуль, при этом в модуле, образующем периферийную зону пакета, каналы имеют в поперечном сечении размеры, отличные от размеров поперечного сечения каналов у модуля, образующего центральную зону пакета.

Изобретение относится к теплотехнике и может использоваться в пластинчатых теплообменниках. Пластинчатый теплообменник содержит каналы потока, по которым первый и второй потоки текут в параллельном или встречном потоке, причем каналы потока сформированы для первой среды между отдельными пластинами (1), соединенными вместе для формирования в каждом случае пары (Р) пластин, и для второй среды между парами (Р) пластин, соединенных вместе для формирования пакета (S) пластин, отдельные пластины (1) в пределах входной области (Е) содержат направляющие лопатки (2), которые образованы штампованными выпуклостями и выступают в канал потока, причем направляющие лопатки (2) характеризуются дугообразной формой с участком (21) притока, выровненным, по существу, параллельно направлению основного потока, и участком (22) оттока, выровненным под углом к участку (21) притока.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в пластинчатых теплообменниках. В пластинчатом теплообменнике, содержащем каналы потока, по которым первый и второй потоки текут в параллельном или встречном потоке, причем каналы потока сформированы для первой среды между отдельными пластинами (1), соединенными вместе для формирования в каждом случае пары (P) пластин, и для второй среды между парами (P) пластин, соединенных вместе для формирования пакета (S) пластин, отдельные пластины (1) в пределах входной области (E) содержат направляющие лопатки (2), которые образованы штампованными выпуклостями и выступают в канал потока, причем направляющие лопатки (2) характеризуются дугообразной формой с участком (21) притока, выровненным по существу параллельно направлению основного потока, и участком (22) оттока, выровненным под углом к участку (21) притока.

В теплообменнике (12), включающем уложенные друг над другом в виде штабеля пары пластин (29), причем между обеими пластинами (30, 31) одной пары пластин (29) образовано первое проточное пространство для пропуска первой текучей среды, второе проточное пространство (21) для пропуска второй текучей среды, причем второе проточное пространство (21) образовано между двумя соседними парами пластин (29), впускное отверстие (32) для впуска первой текучей среды, выпускное отверстие (33) для выпуска первой текучей среды, пластины (30, 31) имеют по меньшей мере одно удлиненное отверстие, в частности по меньшей мере одно удлиненное щелевое отверстие, для уменьшения напряжений в пластинах (30, 31).

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменных аппаратах. Кожухопластинчатый теплообменник содержит корпус с двумя крышками, пакет пластин, установленный в корпусе, и патрубки подвода и отвода теплоносителей.

Изобретение относится к теплотехнике и может использоваться при изготовлении пластинчатых теплообменников. Пластинчатый теплообменник блочного типа содержит пакет (30) теплообменных пластин, которые включают первую теплообменную пластину (51) и вторую теплообменную пластину (52).

Изобретения могут быть использованы в химической промышленности. Изотермический химический реактор (1) с паровым охлаждением имеет вертикальный корпус (2) и содержит пластинчатый теплообменник (8), погруженный в слой катализатора (7), патрубок (10) впуска воды и пароотводный патрубок (11), систему труб для распределения воды (12) по испарительным каналам пластин (9, 9A) теплообменника (8) и сбора с них потока пара.

Изобретение относится к теплообменнику (102) пластинчатого типа, содержащему: теплообменный узел (104); торцевые панели (106) и соединительные элементы (107) торцевых панелей, посредством которых присоединены торцевые панели (106).

Изобретение относится к способам и устройствам для нагревания и охлаждения вязких материалов, таких как фаршевая эмульсия, используемая для производства пищевых и других продуктов. Устройство представляет собой теплообменник, содержащий первую пластину, соединенную с ней вторую пластину, а также первую и вторую дистанционные прокладки, размещенные между первой и второй пластинами. Первая пластина, вторая пластина, первая дистанционная прокладка и вторая дистанционная прокладка образуют по меньшей мере один канал с регулируемой температурой, предназначенный для пропускания продукта через теплообменник. Технический результат - снижение возможности закупоривания каналов теплообменника. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится к способу получения пластинчатого теплообменника, содержащего каналы потока, по которым текут первый и второй потоки, причем каналы потока сформированы для первой среды между отдельными пластинами (1), соединенными вместе для формирования в каждом случае пары (P) пластин, и для второй среды между парами (Р) пластин, соединенными вместе для формирования пакета (S) пластин. Для экономически эффективного производства пластин с встречным потоком, а также пластин с перекрестным потоком на одной производственной установке, в настоящем изобретении предлагается, чтобы отдельные пластины (1) производили в каждом случае из непрессованной заготовки пластины, причем вначале выполняют переоборудование рабочего инструмента при помощи взаимозаменяемых элементов пресс-формы для получения пластин с перекрестным потоком или пластин с встречным потоком, и затем заготовку пластины прессуют посредством переоборудованного инструмента в пластину с перекрестным потоком или пластину с встречным потоком, тем самым формируя соответствующие грани (12) и/или контактные поверхности (13), а также поперечные сечения (Z1, Z2, A1, A2) притока и оттока. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Предлагаются средство (40) крепления для крепления прокладки к пластине теплообменника, прокладочное средство (6) и узел (2) для теплообменника. Средство крепления выполнено с возможностью взаимодействия с краевым участком (26, 28) пластины (4) теплообменника для закрепления прокладки (38) на первой стороне (8) пластины теплообменника. Оно содержит первый соединительный элемент (42), второй соединительный элемент (44) и перемычку (46). Первая часть (48) первого соединительного элемента выполнена с возможностью взаимодействия с прокладкой, в то время как вторая часть (52) первого соединительного элемента находится во взаимодействии с перемычкой. Первая часть (50) второго соединительного элемента выполнена с возможностью взаимодействия с прокладкой, в то время как и вторая часть (54) второго соединительного элемента находится во взаимодействии с перемычкой. Средство крепления отличается тем, что оно дополнительно содержит множество пальцев (60, 62, 64), выполненных между первым и вторым соединительными элементами. Соответствующая соединительная часть (66, 68, 70) каждого пальца находится во взаимодействии с перемычкой, а пальцы выполнены с возможностью продолжаться от перемычки по направлению к прокладке. По меньшей мере один из пальцев выполнен с возможностью взаимодействия с первой стороной (8) пластины теплообменника и по меньшей мере другой из пальцев выполнен с возможностью взаимодействия со второй, противоположной, стороной пластины теплообменника. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил.

Предложена прокладка (11) для размещения на пластине (8) теплообменника и узел теплообменника. Прокладка содержит кольцевой участок (52), расположенный для охватывания отверстия (24) пластины теплообменника. Внутренний край (56) кольцевого участка прокладки образует область (58), включающую в себя точку (80) отсчета, совпадающую с центральной точкой (С) самой большой воображаемой окружности (82), которая может быть установлена в пределах области. Прокладка отличается тем, что область имеет форму, образованную несколькими угловыми точками воображаемой плоской геометрической фигуры (72), из которых, по меньшей мере, одна смещена от дуги (92) окружности, и таким же количеством плавно изогнутых линий (74, 76, 78), соединяющих угловые точки, из которых первая угловая точка (66) из угловых точек расположена на первом расстоянии (d1) от точки отсчета, вторая (68) из угловых точек расположена ближе всего к первой угловой точке в направлении по часовой стрелке и на втором расстоянии (d2) от точки отсчета и третья (70) из угловых точек расположена ближе всего к первой угловой точке в направлении против часовой стрелки и на третьем расстоянии (d3) от точки отсчета. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Настоящее изобретение относится к области лабораторных теплофизических измерений и, в частности, к определению тепловых, аэродинамических и гидравлических параметров рекуперативных теплообменных аппаратов различных типов, выполняемых в ходе учебной подготовки специалистов в области теплотехнического оборудования, испытаний теплообменных аппаратов с целью определения их основных параметров. Предлагаемая экспериментальная установка для изучения теплообменных аппаратов позволит проводить теплотехнические и гидравлические испытания различных теплообменных аппаратов с целью выявления их реальных параметров и характеристик. Также экспериментальная установка для изучения теплообменных аппаратов может использоваться и в учебном процессе для проведения лабораторных работ у студентов инженерных специальностей. Технический результат - полученные результаты позволят повысить точность выполняемых расчетов, а также сравнивать эффективность различных типов теплообменных аппаратов. 3 ил.

Изобретение относится к конструкции аппаратов, предназначенных для осуществления теплообмена между потоками флюидов, массообмена флюида с флюидом или твердым веществом, проведения химических процессов в условиях контроля температуры и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Аппарат может быть использован в качестве теплообменника, массообменного аппарата, адсорбера и каталитического реактора. Аппарат состоит из корпуса с патрубками ввода/вывода флюидов, в котором установлен аксиально симметричный кольцевой теплообменный блок, состоящий из четного количества изогнутых радиально ориентированных пластин с профилирующими выступами, попеременно соединенных в аксиальном и радиальном направлении, двух наружных колец и двух внутренних крышек. Одна из крышек сообщена с патрубком ввода/вывода флюида. Теплообменный блок оснащен по меньшей мере одной перфорированной цилиндрической обечайкой, на которой расположены упоры, прилегающие к неэкранированным участкам наружной стороны пластин. Технический результат - упрощение конструкции аппарата и возможность превышения давления в любой из полостей теплообменного блока над давлением в смежной полости. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам, предназначенным для осуществления теплообмена между потоками флюидов и массообмена флюидов с жидкостью при контролируемой температуре, и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Аппарат может быть использован для осуществления тепло- и массообменных процессов. Предложен аппарат, состоящий из корпуса с патрубками ввода/вывода флюидов. В аппарате установлен коаксиальный кольцевой теплообменный блок, состоящий из пластин, скрепленных друг с другом Г-образными соединениями, двух наружных колец и двух внутренних крышек, а также внутренней и наружной перфорированных цилиндрических обечаек, на которых расположены упоры, прилегающие к неэкранированным участкам наружной стороны пластин. Одна из крышек сообщена с патрубком ввода/вывода одного из флюидов. Технический результат - упрощение конструкции аппарата и возможность превышения давления в любой из полостей теплообменного блока над давлением в смежной полости. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании и модернизации пластинчатых теплообменников. Матрица пластинчатого теплообменника цилиндрической формы представляет собой систему продольных концентрических кольцевых каналов прямоугольного сечения, образованных чередующимися в радиальном направлении гладкими и расположенными между ними с плотным термическим контактом дистанционирующими пластинами-турбулизаторами с двухсторонними сфероидальными выступами и впадинами с шахматной схемой расположения. При этом один из теплоносителей проходит в осевом направлении в открытых с торцевых сторон матрицы каналах, другой теплоноситель проходит в окружном направлении в замкнутых кольцевых однотипных каналах. В этих условиях обеспечивается надлежащая жесткость матрицы, а также повышение тепловой эффективности поверхности и улучшение массогабаритных показателей теплообменника. 5 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике. Конденсатор-испаритель содержит корпус с размещенными на нем патрубками для ввода и вывода рабочих потоков, с одним или несколькими пластинчато-ребристыми теплообменными элементами с чередующимися каналами кипения и конденсации, с коллекторами для ввода и вывода конденсирующейся среды. Каждый теплообменный элемент выполнен цельнопаяным с секционированной полостью кипения, в которой каналы каждой секции разделены между собой проставочными брусками. Достигается снижение металлоемкости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при изготовлении теплопередающих пластин пластинчатых теплообменников (2). Теплопередающая пластина(6) содержит область (26, 28, 30, 32, 34) края, проходящую вдоль края (20, 22, 24, 36, 38) этой пластины и выполненную волнистой таким образом, что она содержит чередующиеся гребни (40, 44) и впадины (42, 46), если смотреть на первую сторону (8) теплопередающей пластины. Гребни и впадины проходят перпендикулярно краю теплопередающей пластины, причем первый гребень (40а, 44а) из упомянутых гребней имеет верхнюю область (48, 54), проходящую в плоскости (Т) верхней области, и первая впадина (42а, 46а) из упомянутых впадин, соседняя первому гребню, имеет нижнюю область (50, 56), проходящую в плоскости (В) нижней области. Верхняя область первого гребня и нижняя область первой впадины соединены основным склоном (52, 58) и заканчиваются, так же как и основной склон, на краевом расстоянии (de) от края теплопередающей пластины. Теплопередающая пластина отличается тем, что наклон основного склона относительно плоскости нижней области, если смотреть от нижней области первой впадины, изменяется от минимального наклона до максимального наклона по длине верхней области первого гребня и нижней области первой впадины. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области кондиционирования и вентиляции воздуха, в частности к пластинчатым теплообменникам, предназначенным для обеспечения теплообмена между приточным и вытяжным воздухом. Пакет пластинчатого теплообменника содержит уложенные в пакет чередующиеся пластины, которые образуют каналы для прохождения рабочих сред. Пластины содержат центральные участки и боковые треугольные участки. Центральный участок одной из чередующихся пластин выполнен гофрированным. Центральный участок другой из чередующихся пластин выполнен гофрированным с плоскими участками. Между пластинами в области центрального участка образуются сплошные каналы для рабочих сред. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх