Матричный теплообменник

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) НОЕ ГОСУДАР СТ В Е ННОЕ ПАВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ЗОБР П У пературн и Е.Т,ШарМ 1344831, кл 9.4,8 О стиМЕННИКенное оборуенном, химиа го ся к теплообменможет быть примеиогенной технике, еском оборудовала- етелены ОА, а К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Одесский завод низкоттехники и энергетики(57) Использование: теплообдование в холодильном, крио Изобретение относи никам матричного типа и нено в холодильной и кр химическом и технологи нии. Целью изобретения является повь ние технологичности изготовления и ин сификация теплообмена. На фиг.1, 2, 3, 4 показаны примеры пла стин различных вариантов цилиндрическо го двухканального теплообменника с центральным 1 и кольцевым 2 каналами для и ро хода потоков. Пунктиром обозначен ь границы прилегающих к пластинам внут ренней 3 и внешней 4 проставок в собран ном пакете, Отверстия перфорации показаны не все, а только расположенные у границ секторов в количестве, достаточном для обозначения их расположения в различ ных секторах, ы 1800255 А 1(5 ф)5 Р 28 Р 3/00, 3/О ческом, энергетическом машиностроении. Сущность изобретения; каждая пластина цилиндрического матричного теплообменника разделена на равные секторы. Смежные пластины установлены с угловым смещением, равным угловому размеру сектора, Отверстия перфорации в каждом последующем секторе расположены относительно отверстий предыдущего сектора с одинаковым угловым или линейным смещением в од- ном направлении, На пластинах между упомянутыми отверстиями могут быть выполнены дополнительные отверстия меньшего диаметра. В смежных пла нах каждому отверстию большего ди - метра соответствует отверстие меньше диаметра. 2 з.п. ф-лы, 7 ил. На пластинах фиг.1 и 2 имеются по три выемки 5 для сборочных стержней, на и стинах фиг,З и 4 - по две выемки, В соотв ствии с этим пластины фиг.1 и 2 разд на 3 равных секторах АОВ, ВОС и С пластины на фиг.З и 4 - на два равных сектора, с границей АО.На фиг.1 отверстия сектора ВОС смещены относительно отверстий сектора АОВ на одну и ту же линейную величину в радиальном направлении.На фиг.2, 3, 4 отверстия разных секторов смещены на один и тот же угол в одном направлении (по часовой стрелке),На фиг.5 показаны предельные величины смещения отверстий с центрами Ои О" от отверстия с центром О в смежных пластинах типа фиг.1,2,3. При меньших смещениях ухудшается теплообмен. ситуация приближается к соосному расположению отвер 1800255lстий; при больших - в значительной мере увеличивается гидравлическое сопротивление пакета, что нежелательно.На фиг,4 показана пластина, разделенная на два сектора, в которых дополнительно к основным выполнены отверстия меньшего диаметра, При сборке пакета с угловым поворотом на 180 в соответствии с двумя выемками 5 для сборочных стержней каждому отверстию большего диаметра в смежной пластине соответствует отверстие меньшего диаметра. При прохождении потока в таком пакете помимо эффективного обтекания участков пластин между отверстиями формируется конфузорно-диффузорное течение при переходе струи от отверстия большого диаметра к отверстию меньшего диаметра, что повышает интенсивность теплообмена,На фиг.6 показано радиальное сечение части пакета с пластинами типа фиг.1. Отверстия в пластинах 6, разделенных проставками (не показанными), смещены в одном направлении на одну и ту же величину в результате поворота последующих пластин на угол сектора, т.е. на 120.На фиг.7 показано радиальное сечение части пакета из пластин 7 типа фиг,4, Пакет образован с поворотом каждой последующей пластины на 180 в соответствии с его фиксацией на двух выемках. Величина отверстий меньшего диаметра в пределах (0,2 - 0,5). Нижний предел обусловлен реальными размерами отверстий, в частности отверстия менее 1 мм в матричных теплообменниках не применяются, Верхний предел ограничивает возможность достиженияя конфузорно-диффузорного течения, превышение этого предела приближает ситуацию малоэффективного соосного расположения отверстий,Теплообменник работает следующим образом,Один из теплоносителей, проходя по каналу 1 через перфорацию пластин, передает тепло участкам пластин в канале, котороепосредством теплопроводности передаетсяв канал 2 и далее второму теплоносителю,проходящему по каналу 2.5 Описанная конструкция обеспечиваетвозможность изготовления теплообменников с оптимальной величиной смещения отверстий в смежных пластинах, различнымивидами перфорации для высокоэффектив"0 ного теплообмена при использовании однотипных пластин и снижении затрат напроизводство.Формула изобретения1, Матричный теплообменник, содержа 15 щий пакет перфорированных пластин с проставками между ними, при этом всеотверстия перфорации в смежных пластинах смещены друг относительно друга наоднуи туже величину, отл ич а ющи йся20 тем, что, с целью повышения технологичности изготовления, пластины разделены наравные секторы и установлены в пакете сугловым смещением друг относительно друга, равным угловому размеру сектора, при25 этом отверстия перфорации в каждом последующем секторе расположены относительно отверстий предыдущего сектора содинаковым угловым или линейным смещением в одном направлении,302, Теплообменник по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что величина смещения отверстий перфорации в смежных пластинах лежит в диапазоне (0,5-1,5)б, где б - диаметр упомянутых35 отверстий.3, Теплообменник по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью интенсификациитеплообмена, на пластинах между упомянутыми отверстиями дополнительно вы 40 полнены отверстия меньшего диаметра,равного (0,2 - 0,5)б, причем в смежных пластинах каждому отверстию большего диаметра соответствует отверстие меньшегодиаметра,1800255 4 иг,1 Фиг А Фиг г.4 О",7 Фиг 7б Составитель Е.ШарнопольскаяРедактор Т.Савина Техред М.Моргентал Корректор П.Г здательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 оизводстве аказ 1".56 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5