Матричный теплообменник

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 820165 А 5 ц 5 1 28 О 9/00,Г 3/О ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛ Ь.С АВТОРСКОМ эсти холоетическогоконструквя интенси(21) 4940355/06(71) Одесский институт низкотемпературной техники и энергетики(56) Микулин Е.И и Шевич Ю.А. Матричные теплообменники, М.: Машиностроение, 1983, с. 7-9.Исаченко В,П. и др. Теплопередача. М.: Энергоиздат, 1981 с. 52.Авторское свидетельство СССР ЬВ 1103068, кл. Р 28 О 9/00, 1984.Патент ЧССР М 213230, кл. Р 28 Р 3/04, 1984.(54) МАТРИЧНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК (57) Использование: для интенсификации теплообмена в компактных теплообменниИзобретение относится к об дильного, химического и энерг машиностроения, в частности, к ции компактных теплообменникЦелью .изобретения являетс фикация теплообмена,На фиг. 1 показан участок пластины теплообменника со щелевидными зигзагообразными прорезями 1, образующими встречные треугольные зубцы 2 с основанием, примыкающим к стенке канала, границы которой обозначены пунктирными линиями. При малой ширине щелей, выполненных, например, струной злектроискового станка, проходное сечение щелей недостаточно, в ках. Сущность изобретения: размещение между проставками теплопроводные пластины имеющие щелевые проходы. Последние. образованы зигзагообразными прорезями. Они образуют встречные ряды треугольных зубцов, Основания зубцов прилегают к стенкам проставок. Зубцы могут быть отогнуты от плоскости пластины. Отогнутые концы зубцов повернуты по винтовой линии. На каждом зубце выполнен дополнительный соосный основному меньший зубец, Последний отогнут за пределы плоскости основного зубца. Зубцы соседних пластин могут быть смещены на половину ширины их основания, Края основных зубцов могут быть отогнуты от их плоскости в сторону направления потока теплоносителя. 5 з,п; ф-лы, 5 ил. этих случаях выполняется отгиб части зубца 6 по пунктирной линии 7.На фиг. 2 показана часть пластины, аналогичной фиг, 1, без отгибов зубцов, но с повернутыми по винтовой линии их концами 4. Гидравлическое сопротивление пластин значительно уменьшено, повернутые концы служат турбулизации потока и интенсификации теплообмена, Пластины типа фиг. 1 и 2 могут быть собраны в пакет теплообменни. ка со сдвигом зубцов на половину ширины их основания в смежных пластинах пакета теплообменника.На фиг, 3 показан общий вид участка с отогнутыми встречными зубцами 2, снабженными дополнительными зубцами 5. Зуб 1820165цы 5 отогнуты от плоскости основного зубца в сторону, противоположную отгибу последнего.На фиг. 4 показано сечение пакета теплообменника со щелевыми каналами типа фиг. 1, без отгиба края зубцов, со сдвигом зубцов 2 в смежных пластинах. Пластины со щелевыми прорезями 1 чередуются с проставками 8, Благодаря сдвигу зубцов, а, значит, и щелей, происходит эффективное обтекание потоком теплоносителя 0 обоих поверхностей каждого зубца.Сечение пакета с пластинами типа фиг.2 имеет вид, почти полностью аналогичный приведенному на фиг, 4.На фиг, 5 показано сечение пакета с пластинами типа фиг. 3. Зубцы 2 отогнуты от плоскости исходной пластины, последние разделены проставками 8, а дополнительные зубцы 5 отогнуты в противоположную сторону. Расположение зубцов в соседних пластинах - соосное.Пластинчатый теплообменник работает следующим образом, Поток теплоносителя О, проходя по каналу перпендикулярно исходным плоскостям пластин, эффективно обтекает обе поверхности пластин, с турбулизацией своего течения на краях щелей, отгибах основных и дополнительных зубцов. Тепло, переданное от потока зубцам пластин, с турбулизацией своего течения на края щелей, отгибах основных и дополнительных зубцов. Тепло, переданное от потока зубцам пластин в канале, через основания зубцов и стенку передается в соседний канал, обтекаемый встречным рекуперативным потоком.Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая конструкция отличается тем, что щелевые каналы теплообменной пластины выполнены не параллельными. а зигзагообразными прорезями; образованные при этом треугольные зубцы имеют дополнительные зубцы, отгибы краев или концы, повернутые по винтовой линии в объеме канала; отогнутыми могут быть выполнены и основные зубцы. Среди аналогов-теплообменников пластинчатого типа нам неизвестны конструкции с зигзагообразными прорезями пластин, образующими встречные ряды треугольных зубцов, в том числе отогнутых от плоскости исходной пластины. Не обнаружены конструкции с дополнительными зубцами на треугольных зубцах; отгибами краев зубцов, являющихся теплообменными ребрами, ф о р мул а изобретен ия1. Матричный теплообменник, содержа 30 щий пакет размещенных между проставками теплопроводных пластин, имеющихщелевые проходы с турбулизирующими элементами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью интенсификации теплообмена, щеле 35 вые проходы в пластинах выполнены зигзагообразными прорезями, образующимивстречные ряды треугольных зубцов, основания которых прилегают к стенкам проставок.40 2. Теплообменник по и. 1 отл и ча ющ и й с я тем, что зубцы отогнутых от плоскости пластины.3. Теплообменник по и. 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что отогнутые концы зубцов45 повернуты по винтовой линии,4. Теплообменник по и, 2, о т л и ч а ющи й с я тем, что на каждом зубце выполнендополнительный соосный с основным меньший зубец, отогнутый за пределы плоскости50 основного зубца.5. Теплообменник по и, 4, о т л и ч а ющ и й с я. тем, что зубцы соседних пластинсмещены на половину ширины основаниязубца.55 6. Теплообменник по и. 5, о т л и ч а ющ и й с я тем, что края основных зубцовотогнуты от их плоскости в сторону направления потока теплоносителя,5 10 15 20 25 Свободные концы зубцов, повернутые по винтовой линии аналогичны конструкции, представляющей собой вставленный в трубку турбулизатор в виде ленты. Лента имеет по краям прорези, образующие лепестки, повернутые по винтовой линии. Отличием является то; что лепестки укаэанной ленты не являются треугольными (т.е. не имеют оптимальной конфигурации для наиболее эффективного теплообмена) и не расположены встречно; кроме того, они не являются частью теплообменного оребрения, как в предлагаемой конструкции, а служат только для турбулиэации потока. С точки зрения непосредственного теплообмена лепестки являются балластом. Турб- лиэация в трубе осуществляется в пристенной области трубы, что тоже отличает конструкцию: в нашем предложении турбулизация обеспечивается во всем объеме канала.Таким образом, можно полагать, что приведенные отличия от аналогов являются существенными.Предлагаемая конструкция осуществляет увеличение интенсификации на 15-20;,2 Фиг Составитель Ю.Коваль-Гукедактор С.Кулакова Техред М.Моргентал Корректор Н.Милюкова ри ГКНТ СССР роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина каэ 2020 Тираж ВНИИПИ Государственногокомитета 113035, Москва, Ж