Пакет теплообменника

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) (1 55 Г 28 Р 3/10,фОЙЭю.,ОДДЯИЦА уЗО ЕНИ ВИДЕТЕЛЬС АВТОРС вательскии м ичес ко Го Павленко,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Украинский научно-исследои конструкторский институт химашиностроения(56) М/огт СооИпц ьчЮ Фе АРЧ Рагайоа, РиЬИса оо Мо А 386 Ь, р, 8. АРЧ РагаЧою, Туре й 50.Бегез 1, 3, 4, ЯресИсалоп йо 971 а, р. 1,Авторское свидетельство СССРМ 329367, кл. Р 28 Г 3/10, 1967,Изобретение относится к химическому,нефтехимическому промышленному оборудованию, а именно к пластинчатым теплообменникам,Известна конструкция пакета пластинчатого теплообменника, содержащегопластины, в которых боковая стенка уплотнительного паза с одной стороны примыкает к выштампованным гофрам пластины, а сдругой стороны боковая стенка паза имеетвыдавки, выполненные вдоль паза на прямых участках в форме прямоугольника с местными углубленйями,. а на коллекторныхучастках - в форме полусферы синусоидально.Наружная отбортовка такой пластинывыполнена в плоскости пластины и имеетобрезную кромку на уровне впадин гофровосновного поля пластины. Наличие выдавокна наружной боковой стенке паза позволяетужесточить паз и создать конструкцию аппарата, работоспособного до 20 бар.Однако сложность изготовления технологической оснастки для получения пласти(54) ПАКЕТ ТЕПЛООБМЕННИКА(57) Использование: в химической, нефтя- .ной и других областях. Сущность изобретения; пакет содержит прямоугольныепластины с центральной гофрированной зоной, По периметру пластин выполнен паз свыступами и эластичной прокладкой. Выступы выполнены в виде просечно-вытяжныхэлементов с просечкой. Последняя лежит вплоскости, параллельной продольной осипаза, Вершины упомянутых элементов расположены на гребне отбортовки, основанияих - на уровне гофров. 4 ил. ны с указанным профилем боковой стенки паза, а также сложность изготовления самой оснастки для прокладки идентичной форме паза с жесткими установочными допусками на размеры для разных марок резин с разным коэффициентом усадки являЮтся недостатками данной конструкции.Для таких пластин с боковой фигурнойстенкой паза отбортовочное поле, за счет которого образуются профильные элементы, имеет завышенные конструктивные размеры.Для других исполнений пластин, в частности пластин с горизонтальной гофрой, боковые стенки уплотнительного паза с цельюувеличения жесткости выполнены вдольвсей длины в виде синусоидально изогнутого контура с отбортовочным полем в плоскости пластины. обрезная крошка которой расположена на уровне высоты гофров основного поля пластины.либо с боковыми стенками без профильных элементов и с изогнутой отбортовкой, обрезная крошкакоторой расположена ниже уровня гофров основного поля пластины, но с завышенной толщйной самой пластины с целью увеличения жесткости паза и применения аппарата иа давление более 10 бар,Йедостатком данных конструкций также является сложность изготовления технологической оснастки для формовки и изготовления прокладок либо в другом случае завышенная металлоемкость.Известна конструкция пакета пластин, у которых пластина имеет гладкую формубоковых стенок паза, а на наружной отбортовке, выполненной в плоскости пластины на уровне высоты гофров основного поля пластины, выштамповаиы выдавки в виде контактных упоров, имеющих форму трансциидального выступа с впадиной в форме полусферы. Обрезная крошка отбортовки при этом профильная и соответствуетформе контактных упоров, Аппараты с пластинами данной конструкции обеспечивают работоспособность при давлении до25 бар.Однако в таком пакете пластин необходимо изготавливать сложную оснастку формовочного и обрубного штампов, Крометого, отбортовка, выполненная в плоскости пластины, не обеспечивает безопасности работы обслуживающемуперсоналу в случае раскрытия канала, в связи с чем необходимо устанавливать защитные экраны, что связано с трудозатратами на их изготовление и дополнительной металлоемкость о.Наиболее близким к предлагаемому является пакет теплообменника, в которомтеплообменная пластина имеет по периметру паз с профилированной отбортовкой, обрезная кромка которой прямолинейная и расположена ниже уровня гофровосновного поля пластины,Боковые стенки паза имеют.выдавки, однако при наложении смежнйх пластин друг на друга обеспечивается соединение шип - паз, так как пазы в любом их сечении относительно разреза имеют одинаковуюконфигурацию, и верхние кромки выдавок при криволинейности нижних совпадают с верхними кромками паза, расстояние между которыми по всей длине постоянно. Прокладки по длине имеют одинаковоесечение, выступы с впадинами предохраняют от продольного и поперечного смещенияпрокладок, упрощается оснастка при изготовлении прокладок, обеспечивается техника безопасности,Недостатками известного пакета теплообменника являются завышенная толщинапластины для работы на высоких параметрах, а также сложность изготовления фор 20 30 "лившего основание элемента максималь 35 40 50 5 10 мовочной оснастки. Кроме того, при увеличении давления (Р 1,0 кгс/см ) отмечается отгиб консольной части профилированной отбортовки, так как конструкция уплотнительного паза не имеет упоров со стороны консоли, а жесткость боковой стенки паза не обеспечивает устойчивости всего узла уплотнения.Цель изобретения - иа пластинах с профильной отбортовкой при сохранении минимальных размеров отбортовочного поля увеличить устойчивость и прочность уплотнительного паза с одновременным утонением пластины и применением ее на повышенные параметры работы. Сущность изобретения состоит в том,что выступы выполнены в виде просечно-вытяжных элементов с просечной, лежащей в плоскости, параллельной продольной оси паза, при этом вершины упомянутых злементов расположены на гребле отбортовки, а основания - на уровне гофров центральной зоны пластины, При этом просечно-вытяжйые элементы выполнены на профилированной отбортовке, обрезная крошка которой расположена ниже уровня гофров с сохранением минимальных конструктивных размеров самого отбортовочного поля за счет просечного элемента, позвоно приблизить к уплотнительному пазу, обеспечив достаточную устойчивость и жесткость узла уплотнения на повышенные параметры работы. Достаточная устойчивость и жесткость уплотнительного паза позволяет применять более тонкие пластины,На фиг. 1 изображен пакет теплообменника; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 и 4 - вид уплотнительного пазас просечно-вытяжными элементами и с профильной отбортовкой в аксонометрии Пакет теплообменника 1 содержит гофрированные пластины 2 прямоугольной формы. По углам пластины выполнены коллекторные отверстия 3 - б для подвода и отвода теплообменивающихся сред.Каждая пластина содержит уплотнительную прокладку 7, установленную в пазу для герметизации межпластинных каналов, вокруг которых по. наружному контуру - отбортовке 8, выполнены выступы 9 в виде просечно-вытяжных элементов с просечкой, лежащей в плоскости, параллельной продольиой оси паза, Вершины 10 этих элементов расположены на гребне отбортовки, а основания - на уровне гофров центральной зоны пластины, Данное решение позволяет максимально приблизить основание упора к пазу, а площадь перфорированной фигуры получить минимальной, Выступы с каждойстороны пластины относительно продольной оси смещены относительно друг друга.Каждая пластина впакете охватывается .отбортовкой последующей, в результате чего улучшается установка и центровка пластин относительно друг друга при сборке в 5пакет, а также при этом каждый канал впакете закрыт экраном-отбортовкой.Пластины устанавливаются друг относительно друга повернутыми на 180 вокругоси б-б и зажаты в пакет до герметизации 10межпластинных каналов, Гофры при этом,контактируя между собой, образуют каналысетчато-поточного типа, а выступы, вершины которых расположены на гребне отбортовки, а впадины - на уровне гофров, 15поддерживают каждую последующую пластину посредине всех взятых участков.Пакет теплообменника работает следующим образом.Теплообменивающиеся среды поступают в каналы через коллекторные отверстия,движение которых в каналах осуществленопо схеме противотока, Поэтому, если в первом канале среда входит через отверстие 3и выходит через отверстие 4, то во втором 25вход и выход осуществлен через коллекторные отверстия 5 и 6 соответственно.Конвективный теплообмен между средамипроисходит через гофрированную стенкупластины 2. 30При сжатии пакета, когда усилие на прокладку может быть до 120 кгссм, наружнаябоковая стенка паза, подпертая изогнутойотбортовкой с выступами 9, обладаетдостаточной устойчивостью и запасом прочностй 35на повышенные параметры,В сочетании с отбортовкой, когда обрезная прямолинейная кромка расположена ниже уровня гофров, выступы максимально приближены к пазу, при этом уменьшено плечо изгиба, что позволяет значительно увеличить моменты инерции и сопротивления как вточке опоры по отношению к изгибающему мОмЕнту, так и на участке между опорами по отношению к крутящему предельному моменту. В результате повышенного запаса прочности укрепляющего участка отбортовки выступы могут быть выполнены дискретно и интервал между ними зависит от толщины и свойств материала,Использование предлагаемой конструкции пластин позволяет достичь большой устойчивости и жесткости уплотнительного паза, за счет чего обеспечивается надежность работы пакета пластин;. Формула изобретения Пакет теплообменника, содержащий прямоугольные "пластины с центральной гофрированной и периферийной, коллекторной зонами, по периметру которых выполнен паз с выступами и эластичной прокладкой, имеющий профилированную отбортовку, кромка которой расположена ниже уровня паза, при этом гребень отбортовки одной пластины расположен во впадине соседней, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения и рочности, выступы выполнены в виде просечно-.вытяжных элементов с просечкой, лежащей в плоскости, параллельной продольной оси паза, при этом вершины упомянутых элементов расположены на гребне отбортовки, а основания - на уровне гофров центральной зоны пластины.1758388 Составитель Г. ГоршкоТехред М.Моргентал рректор Н, Ревская Е. Копч Реда кт акаэ 2988 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям 113035, Москба, Ж, Рауаская наб., 4/5 ГКНТ СССР эводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго Гагарина, 101