Пластина теплообменника

 

О П И С А Н И Е (и) 5026I4

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

1

1 т

1 (61) Дополнительный к патенту (51) М. Кл е Г 28F 3/08 (22) Заявлено 13.03.73 (21) 1892364/24-6 (23) Приоритет — (32) 14.03.72 (31) 3206/72 (32) Швеция

Опубликовано 05.02.76. Бюллетень № 5

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений

К OTKPblTHH (53) УДК 621.565.944 (088.8) Дата опубликования описания 11.05.76 (72) Автор изобретения

Иностранец

Ярл Андерс Андерссон (Швеция) Иностранная фирма

«Альфа-Лаваль АБ» (Швеция) (71) Заявитель (54) ПЛАСТИНА ТЕПЛООБМЕННИКА

Известны пластины теплообменника с двумя общими для обеих теплообменных сред распределительными зонами, каждая из которых расположена между поверхностью теплообмена и отверстиями входа и выхода сред и выполнена с гофрами в виде чередующихся выступов и впадин, направленных от отверстия одной среды к теплообменной поверхности и контактирующих при сборке в пакет с гофрами смежных пластин, имеющими другое направление и служащими опорой для уплотнительного паза, образованного боковой стенкой крайнего выступа и размещенного между отверстием другой среды и распределительной зоной.

При сборке таких пластин в пакет теплообменника по периферии каждой пластины укладывается прокладка для герметизации внутренней полости между смежными пластинами, по которой протекает теплообменная среда. Необходимый контакт прокладок с сопрягаемыми пластинами обеспечивается благодаря тому, что в пакете прокладки расположены непосредственно одна за другой, чередуясь с пластинами — поэтому на них действует достаточно большое усилие от сжатия пакета.

Однако между распределительной зоной пластины и отверстиями входа и выхода двух сред прокладки укладываются лишь со стороны транзистного отверстия. В результате

5 этого уплотнительный паз контактирует с выступом пластины не непосредственно, а с помощью соседней впадины, расположенной у крайнего выступа, образующего боковую стенку уплотнительного паза. Такое удаление

10 опорных точек в сторону от прокладки приводит к возможности прогиба части пластины с уплотнительным пазом и прокладкой при сжатии пакета. Следовательно, на эту прокладку действуют меньшие усилия, чем на периферий15 ную прокладку, в связи с чем уплотнение со смежной пластиной может быть нарушено.

Для обеспечения необходимого сжатия таких прокладок между пластинами с обратной стороны паза прикрепляют опоры, например, 20 в виде волнообразных полос. Однако применение таких опор усложняет изготовление пластин и может привести к деформационным вмятинам уплотнительного паза пластины, нежелательным с гигиенической точки зрения.

25 Кроме того, на опорах могут оседать твердые компоненты из среды, например включения, волокна и т. п., представляющие собой пре, пятствие для потока среды.

502614

60 б5

Цель изобретения — повышение прочности.

Для достижения этой цели в предложенной пластине одна из боковых стенок крайнего выступа имеет выемки с основанием, совпадающим с плоскостью нижней части соседней впадины, и предназначенным для контактирования с вершинами выступов смежной пластины.

В такой пластине опорные точки уплотнительного паза на выступы смежной пластины расположены значительно ближе, чем у известных. Вместе с тем боковая стенка у выемок имеет поперечные к этой стенке участки, которые увеличивают жесткость крайнего выступа, что совместно с отмеченным выше приближением опорных точек повышает прочность пластины у уплотнительного паза и позволяет отказаться от установки вспомогательных деталей — опор с обратной стороны этого паза при обеспечении достаточных усилий сжатия прокладок в пакете.

В предпочтительном варианте соседняя впадина может быть выполнена с уменьшенной глубиной между указанными выемками. Благодаря этому увеличиваются поперечные к боковой стенке участки — еще больше повышается жесткость крайнего выступа. Участки впадины с большей глубиной могут быть выполнены в виде поперечных пазов, а крайний выступ в местах расположения выемок может иметь уменьшенную высоту.

На фиг. 1 изображены пластина теплообменника и смежная с ней аналогичная пластина; на фиг. 2 — части этих пластин с распределительными зонами (в увеличенном масштабе); на фиг. 3 — уплотнительный паз известной пластины, разрез по А — А на фиг. 1; на фиг.

4 — фрагмент предложенной пластины с уплотнительным пазом, вид в плане; на фиг. 5— уплотнительный паз предложенной пластины с прокладкой и элементами смежных пластин, разрез по Б — Б на фиг. 4; на фиг. 6 — фрагмент варианта предложенной пластины с уплотнительным пазом, вид в плане; на фиг. 7— фрагмент предпочтительного варианта предложенной пластины с пазом, вид в плане; на фиг. 8 — паз, поперечный разрез по  — В на фиг. 7.

Пластина 1 теплообменника и смежная с ней пластина 2 имеют две общие для обеих теплообменных сред распределительные зоны

3 и 4. Зоны 3 и 4 расположены соответственно между поверхностью теплообмена 5 и отверстиями 6 — 7 и 8 — 9 для входа и выхода сред.

Зоны 3 и 4 выполнены с гофрами в виде чередующихся выступов 10 и впадин 11, направленных от отверстия 6 (для зоны 3) и отверстия 9 (для зоны 4) к теплообменной поверхности 5. Впадины 11 пластины 1 при сборке в пакет контактируют с выступами 10 смежной пластины 2, имеющими другое направление и служащими опорой для уплотнительного паза 12. Паз 12 образован боковой стенкой 13 крайнего выступа 14 и находится между отверстием 7 и зоной 3 (другой паз 12 выпол10

4 нен между отверстиями 8 и зоной 4). Пр сборке пластин 1 и 2 в пакет теплообменника по их периферии укладывается прокладка 15 а в пазы 12 — прокладки 16.

Прокладка 16, расположенная в пазу 12 пластины 1 (см. фиг. 3), прижата плоскостью

17 смежной пластины 18. Усилие сжатия от пластины 1 передается через плоскость 19 нижней части 19 соседней с крайним выступом

14 впадины 20 на выступы 10 пластины 2.

Стрелками 21 показано направление движения теплообменной среды между пластинами

1 и 2.

Усилие сжатия прокладки 16 может сдеформировать пластину 1, например, по штриховой линии, в результате чего уплотнение между пластинами 1 и 18 может быть нарушено.

В предложенной пластине 1 (см. фиг. 4 — 8) другая боковая стенка 22 крайнего выступа

14 имеет выемки с основанием 23, совпадающим с плоскостью нижней части впадины 20, Эти выемки контактируют с вершинами выступсв 10 (отмеченных штриховой линией на фиг. 4) смежной пластины 2 и поэтому предложенная пластина имеет опорные точки, расположенные значительно ближе — на расстоянии à — к уплотнительному пазу 12 (см. фиг, 5), чем в известных пластинах — на расстоянии Д (см. фиг. 3).

Выемки на боковой стенке 22 имеют поперечные участки 24, которые увеличивают жесткость крайнего выступа 14, что совместно с указанным выше приближением опорных точек повышает прочность предложенной пластины у уплотнительного паза 12.

В предпочтительном варианте впадина 20 пластины может быть выполнена частично с уменьшенной глубиной 25 между указанными выемками с основанием 23, что увеличивает поперечные к боковой стенке 22 участки 24 и тем самым еще больше повышает жесткость крайнего выступа 14 к усилиям, направленным поперек этого выступа 14. При этом участки впадины 20 с большей глубиной у предпочтительного варианта предложенной пластины могут быть выполнены в виде поперечных пазов 26 (совпадающих по направлению с выступами 10 смежной пластины, отмеченными на фиг. 7 штриховыми линиями), а крайний выступ 14 в местах расположения выемок с основанием 23 может иметь участки 27 с уменьшенной высотой, что в целом также повышает прочность пластины в районе уплотнительного паза 12 и улучшает работу прокладок 16 в пакете теплообменника, позволяя применять большие давления теплообменных сред.

Предмет изобретения

1. Пластина теплообменника с двумя общими для обеих теплообменных сред распределительными зонами, каждая из которых расположена между поверхностью теплообмена и отверстиями входа и выхода сред и выполне502614

17 на с гофрами в виде чередующихся выступов и впадин, направленных от отверстия одной среды к теплообменной поверхности и контактирующих при сборке в пакет с гофрами смежных пластин, имеющими другое направление и служащими опорой для уплотнительного паза„ образованного боковой стенкой крайнего выступа и размещенного между отверстием другой среды и распределительной зоной, о тл ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности, другая боковая стенка крайнего выступа имеет выемки с основанием, совпадающим с плоскостью нижней части соседней впадины, предназначенным для контактирования с вершинами выступов смежной пластины, 2. Пластина по п. 1, отл и ч а ю ща я с я тем, 5 что соседняя впадина выполнена с уменьшенной глубиной между указанными выемками.

3. Пластина по п. 2, от лич а ю щ а я с я тем, что участки впадины с большей глубиной выполнены в виде поперечных пазов.

10 4. Пластина по пп. 1 — 3, отличающаяся тем, что крайний выступ в местах расположения выемок имеет уменьшенную высоту.

502614

27 Ож

Д Г4 в-в

&ue у

Составитель А. Волков

Корректор А. Дзесова

Техред Е. Подурушина

Редактор Н. Вирко

Заказ 1274/18 Изд. № 280 Тираж 8!4 Подписнос

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2