Поверхность теплообмена

(54)(57) 1. ИОВЕсодержащая плосктины, между котообразные перфорразующие каналыо т л и ч а ю щ РХНОСТЬ ТЕИЛООБИЕНА; ие параллельные плас рыми размещены волно ированные вставки, об переменного сечения, а я с я тем, что ЗСЮ Г 28 Г 3/02; Г 28 У 28 Р 13/06, с целью интенсификации теплообмена и повышения эксплуатационной надежности, вставки установлены с зазором относительно пластин с возможностью свободных колебаний и имеют ограничители перемещений в поперечном направлении, а концевые участки вставок выполнены прямолинейными и имеют отверстия, через которые по крайней мере на одном из концевых участков пропущен центрирующий стержень, служащий ограничителем перемещения в продольном направлении.2. Поверхность теплообмена по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что перФорации во вставках выполнены в виде прямоугольных щелей, разделен-ных перемычками, расположенными по оси волны соответствующей вставки.40 50 Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменниках в системах принудительного жидкостного охлаждения, применяемых для обеспечения тепловых режимов электронной аппаратуры, рассеивающей значительные мощности.Известна поверхность теплообмена, содержащая плоские параллельные пластины и каналы, образованные продольным, ребром, имеющим выступы и впадины, и внутренними поверхностямиплоских стенок 13.Однако эта поверхность обладаетневысокой эксплуатационной надежностью и ограниченными эксплуатационными воэможностями, так как возможныполомки, связанные с температурнымиудлинениями корпуса трубы и внутренних ребер,Известна поверхность теплообмена,содержащая плоские параллельныепластины, между которыми размещеныволнообразные перфорированные вставки, образующие каналы переменногосечения 23.Однако интенсивность. теплообменанедостаточна ввиду того, что в ядрепотока наблюдаются, наивысшие значения турбулентной проводимости. и, наименьшие .значения градиента темпера-.тур по нормали. к стенке, канала,к наименьшие . значения платность. теплово .го потока теплоносителя.Цель изобретения - интенсификация теплообмена и повщаение. эксплуатационной надежности,Поставленная цель достигаетсятем, что в поверхности теплообмена,содержащей плоские параллельные плас тины, между которыми размещены волнообразные перфорированные вставки, образующие каналы переменного сече" ния, вставки установлены с зазором. относительно пластин с нозможностью свободных колебаний и имеют ограничители перемещений в поперечном направлении, а концевые участки вставок выполнены прямолинейными и имеют отверстия, через которые по крайней мере на одном из концевых участков пропущен центрирующий стержень, служащий ограничителем перемещений в продольном направлении.Перфорации во вставках могут быть выполнены в виде прямоугольных щелей,разделенных перемычхами, расположенными по оси волны соответствующей вставки.На фиг. 1 изображена поверхность теплообмена, общий вид; на фиг. 2- вид А на фиг. 1 с частичным вырывом; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2, вариант с ограничителями перемещений в поперечном направлении в виде продольных ребер; на фиг. 4 - вариант с ограничителями перемещений в поперечном направлении в виде изги 10 15 20 25 30 бон на стержнях; на фиг. 5 - вариантс ограничителями перемещений н поперечном направлении в виде втулок,Поверхность теплообмена содержитплоские параллельные пластины 1 и 2,между которыми размещены с зазоромс возможностью свободных колебанийволнообразные перфорированные нставки 3, образующие каналы переменногопрофиля и имеющие ограничители перемещений в поперечном направлении,которые могут быть выполнены либо ввиде продольных ребер 4, выполненныхна пластинах 1 и 2, либо в виде изгибон 5 на центрирующих стержнях б,либо в виде втулок 7, закрепленныхна центрирующих стержнях б. Концевые участки 8 вставок 3 выполненыпрямолинейными и имеют отверстия 9,через которые по крайней мере наодном из концевых участков 8 пропущен центрирующий стержень 6, служащий ограничителем перемещений впродольном направлении. Перфорации10 во вставках 3 выполнены в видепрямоугольных щелей, разделенныхперемычками 11, расположенными пооси 12 волны соответствующей вставкивУстройстно работает следующимобразом.При.протекании теплоносителя между пластинами .Х и 2 МеХанизм процес-.са интенсификации. теплообмена.в .каналах заключается в том, .что. на диффу- .зорно-.конфузорных участках генериру-.ются. вихревые системы, Так как каждаявставка .3 перфорирована, .то диффузорно-конфузорные участки располагаются.только н пристенных слоях, т,е. вблизи пластин 1 и 2. Поэтому вихревыесистемы располагаются в пристенныхслоях теплоносителя. Это приводит крезкому увеличению турбулентной вязкости и проводимости в этих слоях,а также градиента температур и плотности теплового потока. В результатезначительно увеличивается значениекоэффициента теплоотдачи от теплоносителя к пластинам 1 и 2. В то жевремя дополнительная энергия с помощью турбулизаторов к потоку теплоносителя в его ядре не подводится. Приэтом гидродинамическая структура вядре потока н каналах во всем рабочем диапазоне режимов течения теплоносителя остается такой же, как и вподобном, но гладком канале,Кроме того, существенный вклад винтенсификацию теплообмена в пристенных слоях течения теплоносителя вносят колебания вставок 3. Воэможностьколебаний обеспечивается установкойвставок 3 с зазорами относительно.пластин 1 и 2, а также размещениемпо крайней мере одного из прямолинейных концевых участков 8 каждойвставки 3 на одном из центрирующих1121579 фиг. 2 стержней 6. Установка вставок 3 с зазорами относительна пластин 1 и 2 обеспечивает не только их колебания, но и позволяет предотвратить возможность поломок, связанных с температурными деформациями, а также ис пользовать различные материалы для изготовления пластин 1 и 2 и вставок 3. Это позволяет существенно повысить надежность в работе и расширить эксплуатационные возможности конструк- щ ции.При работе с теплоносителями, содержащими взвешенные микрочастицы, турбулизация пристенных слоев препятствует осаждению на стенках каналов этих частиц в виду того, что они у стенок находятся в поле действия центробежных сил, которые способствуют их выносу через слой смешения в ядро потока с последующим выбросам вместе с основным потоком изтрубы, Колебания вставок 3 такжепрепятствуют осаждению частиц. Всеэто позволяет исключить появлениеосадка на пластинах 1 и 2, которыйснижает надежность и увеличиваеттермическое сопротивление.Использование предлагаемой поверхности теплообмена позволит существенно интенсифицировать теплообмен за счет активной турбулизации пристенного слоя теплоносителя и свободных колебаний вствки, повысить эксплуатационную надежность вследствие предотвращения поломок, свя-. занных.с температурными деформациями, и.исключить .появление осадка на пластинах.1121579 фи Редактор ФВЗаказ .7969/3 30 Подписноерственного комитета СССРо 0 ретений.и открытий Ж, Раувская наб., д.4/5 атент., г.ужгород, ул.Проектная,4