Пластина теплообменника

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (i i1 506329

Союз Советскию

Социалистическими, Ресоублик (61) Зависимый от патента (51) М. Кл.з- Г 28Г 3) 08 (22) Заявлено 04.10.72 (21) 1836575/24-6 (23) Приоритет — (32) — (31)— (331

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.565.944 (088.8) Опубликовано 05.03.76. Бюллетень № q

Дата опубликования описания 07.05.76 (72) Автор изобретения

Иностранец

Нильс Хагерт Гете Стадмарк (Швеция) Иностранная фирма

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

Изобретение относится к пластина м разборного теплообменника, сконструированным для сборки в виде стопкообразных комплектов, в частности к профилю гофри|рованной теплообменной поверхности пластины.

Известны пластины теплообменника с периферийным уплотнительным пазом и гофрированной теплообменной поверхностью между отверстиями входа и выхода для обеих теплообменивающихся сред, гофры которой параллельны и выполнены с различной высотой чередующихся выступов и впадин, Гофрированный профиль теплообменной поверхности предназначен для обеспечения промежутка между смежными пластинами в теплообменнике и для создания турбулентного потока среды. Обычно вершины гофров теплообменной поверхности пластины при сборке в пакет соприкасаются с гофрами смежной пластины, имеющими другое направлен ие. При этом образуются много опорных точек на теплообменной части пластины, что позволяет выполнять пластину из достаточно тонкого листа в соответствии с требуемой прочностью или физическими свойствами пластины. Такая пластина должна выдерживать определенную разность давления между теплообменивающимися средами.

Однако иногда нужно, чтобы число точек соприкосновения пластин было как можно меньше.

Но при малом числе точек опор теплообменной части пластину нужно изготавливать из более толстого материала, чтобы сохранить способность выдерживать .разность давлений между теплообменивающимися среда ми. Следовательно, стоимость продукции увеличится. Кроме того, для различных требований необходимо изготовлять специальные пл астины.

10 Так, в известных пластинах с различной высотой чередующихся выступов и впадин гофров опорные точки создаются в местах соприкосновения более высоких выступов и впадин с аналогичными выступами и впади15 нами смежных пластин. В этом случае количество опорных точек уменьшается, а выступы и,впадины с меньшей высотой обеспечивают турбулентность потока теплообменивающихся сред и увеличивают поверхность тепло20 обмен а.

Цель изобретения — повышение прочности и улучшение очистки.

В предложенной пластине два низких выступа расположены между двумя высокими, а

25 две мелкие впадины — между двумя глубоким и. Высокий выступ может быть расположен между двумя мелкими впадинами, а глубокая впадина — между двумя низкими выступами. Кроме того, переходный участок гофЗО ра от вершины выступа ко дну впадины может иметь уступ, 506329

Ю

Такое выполнение пластины теплообменника повышает ее прочность, так как позволяет иметь много опорных точек на теплообменной поверхности и улучшает очистку гофрированной поверхности пластины в теплообменнике, потому что количество опорных точек в процесс промывки может быть значительно уменьшено.

На фиг. 1 .изображен плостинчатый теплообменник разборного типа; на фиг. 2 — пластина этого теплообменника; на фиг. 3 и 4— фрагмент А гофрированной теплообменной поверхности предложенной пластины, сопряженной с участками смежных пластин (соответственно разрез Б — Б и вид в плане).

Пластинчатый теплообменник разборного типа состоит из каркаса 1 (см. фиг. 1) и пакета 2 теплообменных пластин, стянутых вместе. Теплообменные пластины, соприкасающиеся одна с другой в теплообменнике, образуют вместе с промежуточными периферийными прокладками закрытые промежутки между пластинами с впускными и выпускными отверстиями для двух теплообменивающихся сред. В пластине 3 (см. фиг. 2) выполнен периферийный уплотнительный паз 4.

Отверстия 5 — 8 в пластине теплообменника служат для впуска и выпуска двух теплообменивающихся сред, подаваемых в промежутки, и, следовательно, из промежутков между пластинами. Отверстия 5 — 8 соединены с впускными и выпускными патрубками 9 и 10, расположенными на каркасе 1 теплообменника.

Каждая пластина 3 разделена на две распределительные зоны 11 и 12 и собственно теплообменную поверхность 13, которые выполнены гофрированными. Гофры поверхности 13 выполнены параллельными с различной высотой чередующихся выступов 14 и впадин, расположенных между этими выступами. Гофры смежных пластин в теплообменнике имеют различное направление.

На фиг. 3 и 4 показаны часть предложенной пластины 3 и части смежных пластин

15 и 16, одинаковых с пластиной 3. Пластина 3 имеет относительно основной плоскости

17 высокие 18 и низкие 19 выступы, глубокие

20 и мелкие 21 впадины. Высокие выступы 18 пластины 3 касаются глубоких впадин 20 пластины 15, а глубокие впадины 20 пластины 3 — высоких выступов 18 пластины 16.

Эти места соприкосновения смежных пластин образуют опорные точки 22 в собранном теплообмеянике.

В начальном положении, когда устанавливается одинаковое давление сред во всех промежутках между пластинами, пластины 3 и

16 со прикасаются одна с другой только в точке 22 в частях пластин, показанных на фиг. 4.

Если затем давление среды в каждом втором промежутке между пластинами 15 и 3 увеличивается по сравнению с заданной величиной (давление в промежутке между пластинами

3 и 16 предполагается оставить неизмен10

45 ным), все пластины деформируются так, что частично высокие выступы и:истины 3, подвергающейся действию разности давлений, опускаются, а глубокие впадины 20 пластин

15 и 16 частично поднимаются (см. фиг, 3).

Отмеченные перемещения частей гофр направлены в сторону основной плоскости соответствующей пластины, которой принадлежит эта часть гофр (т. е. выступы 18 пластины 3 перемещаются к плоскости 17).

Другими словами, избыточное давление, например, между пластинами 3 и 15 приводит к тому, что высокие выступы 18 и глубокие впадины 20 в этом промежутке высокого давления частично перестают опираться одни на другие. При этом мелкие впадины 21 пластины 3, подвержен ной действию низкого давления (см. с нижней стороны на фиг. 3), одновременно подходят ближе к пластине 16.

Багодаря описанному действию определенного высокого давления в каждом втором промежутке между пластинами по отношению к остальным промежуткам в пластинчатом теплообменнике можно добиться того, что в определенных промежутках между пластинами все опорные точки устраняются, в то время как в остальных промежутках между пластинами число этих точек существенно увеличивается.

В варианте конструкции, показанном на фиг. 3 и 4, число опорных точек в определенных промежутках между пластинами может быть увеличено в девять раз по сравнению с положением, когда одинаковое давление устанавливается во всех промежутках между пластинами. Опорные точки, дополнительно появившиеся между пластинами 3 и 16, обозначены на фиг. 4 поз. 23.

Таким образом, предложенная пластина может быть применена в тех случаях, когда имеется большая разность давлений между двумя теплообменными средами и когда требуется эффективная очистка пластины.

Предлагаемая пластина может быть использована также и в.других случаях.

Предмет изобретения

1. Пластина теплообменника с периферийным уплотнительным пазом и гофрированной поверхностью между отверстиями входа и выхода для обеих теплообменивающихся сред, гофры которой выполнены параллельными с различной высотой чередующихся выступов и впадин, отличающаяся тем, что, с целью по вышения прочности и улучшения очистки, два низких выступа расположены между двумя высокими, а две мелкие впадины — между двумя глубокими.

2. Пластина по и. 1, отл ич а ю щаяся тем, что высокий выступ расположен между двумя мелкими впадинами, а глубокая впадина — между двумя низкими выступами.

3. Пластина по пп. 1 и 2, отличающаяс я тем, что переходный участок гофра от вершины выступа к дну впадины имеет уступ.

7В

1В

Фиг. 2

b-Б

19 19

%г.4

Составитель А. Вояков

Тскрсд А. KB| lUIHHKOug

1(орректор А, Степанова

Редактор Н. Вирко

Заказ 937116 Изд. ¹ 262 Тираж 814 Подписное

ЦН!1ИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2