ПЛАСТИНЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

Изобретение относится к области энергомашиностроения и теплоэнергетики и предназначено преимущественно для охлаждения жидкостей и газов.
Известны пластинчатые теплообменники, содержащие пластины, оребренные с обеих сторон и собранные в пакет с образованием каналов между поверхностями пластин и ребер [1].
В таких теплообменниках конструкция оребрения пластин (высота и толщина ребер, расстояние между ними), формирующая геометрию проточной части, с обеих сторон пластины одинакова, что не обеспечивает эффективную теплопередачу между рабочими средами с различными теплофизическими свойствами, текущими по каналам с разных сторон каждой пластины.
Известны пластинчатые теплообменники, содержащие пластины, оребренные с одной стороны и собранные в пакет с образованием каналов полукруглого сечения между поверхностями пластин и ребер [2].
Конструкция такого теплообменника более технологична, но недостатки предыдущего аналога, связанные с недостаточно эффективной теплопередачей между рабочими средами с различными теплофизическими свойствами, взаимодействующими через пластину, сохраняются и в этой конструкции.
Наиболее близким к заявляемому является пластинчатый теплообменник, содержащий пластины, оребренные с одной стороны и собранные в пакет с образованием каналов прямоугольной формы между поверхностями пластин и ребер [3].
По сравнению с предыдущим аналогом при одинаковой наименьшей толщине пластин каналы прямоугольной формы имеют большее
проходное сечение и большую поверхность теплообмена. Однако недостатки аналогов, связанные с неэффективной теплопередачей между средами с различными теплофизическими свойствами, сохраняются и в этой конструкции.
Изобретение направлено на улучшение охлаждения газа и жидкости.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном пластинчатом теплообменнике, содержащем пластины с оребренными поверхностями, собранные в пакет с образованием каналов между поверхностями пластин и ребер, в ребрах каждой пластины выполнены сквозные каналы, проходящие через эту пластину, причем пластины в пакете собраны таким образом, чтобы сквозные каналы в ребрах соседних пластин были совмещены друг с другом.
В пластинчатом теплообменнике в пластинах между ребрами могут быть выполнены сквозные проточки.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на Фиг.1 схематично показан пакет заявляемого пластинчатого теплообменника с односторонним оребрением пластин; на Фиг.2 - с двухсторонним оребрением пластин; и на Фиг.3 - со сквозными проточками в пластинах между ребрами.
Пластинчатый теплообменник содержит пластины 1 с ребрами 2, собранные в пакет с образованием каналов 3 между поверхностями пластин 1 и ребер 2, в ребрах 2 выполнены сквозные каналы 4, причем пластины 1 собраны в пакет таким образом, чтобы каналы 4 в ребрах 2 соседних пластин 1 были совмещены друг с другом (Фиг.1, 2).
Конструкция пакета пластинчатого теплообменника, представленная на Фиг.3, предполагает, что в пластинах 1 между ребрами 2 выполнены сквозные проточки 5.
Пластинчатый теплообменник работает следующим образом. Рабочая среда А протекает по каналам 4 в направлении, перпендикулярном пластинам 1, взаимодействуя посредством
теплопередачи через оребренные пластины 1 с рабочей средой В, протекающей по каналам 3. При этом реализуется перекрестная схема движения рабочих сред. Геометрические параметры каналов 3 обеспечивают наименее возможное гидравлическое сопротивление и наиболее возможные коэффициент теплоотдачи и площадь теплообмена для рабочей среды В, обладающей индивидуальными теплофизическими свойствами, а геометрические параметры каналов 4 обеспечивают наименее возможное гидравлическое сопротивление и наиболее возможные коэффициент теплоотдачи и площадь теплообмена для рабочей среды А, также обладающей индивидуальными теплофизическими свойствами. В каждом отдельном случае геометрические параметры каналов 3 и 4 (высота и толщина ребер, расстояние между ними) определяются в зависимости от формы и шероховатости поверхностей пластин и ребер, плотности, вязкости, температуры, режима течения рабочих сред А и Ви так далее [ 4 ], что обеспечивает эффективную теплопередачу между средами А и В.
Сквозные проточки 5 в пластинах 1 (Фиг.3) позволяют турбулизировать поток среды В, протекающий по каналам 3, что увеличивает интенсивность теплообмена.
Таким образом, предлагаемый теплообменник позволяет, по сравнению с ранее известными, улучшить охлаждение газа и жидкости.
Литература.
1. Заявка №61-14438 Японии, МКИ F28D 9/00, F 28 F 3/02. Теплообменник кондиционера - №5-361; опубл. 18.04.86 г.
2. Заявка №0212 878 ЕПВ (ЕР), МКЛ F28D 9/02, F28F 3/08. Пластинчатый теплообменник с перекрестным током- №10; Опубл. 04.03.87 г.
теплопередачи через оребренные пластины 1, с рабочей средой В, протекающей по каналам 3. При этом реализуется перекрестная схема движения рабочих сред. Геометрические параметры каналов 3 обеспечивают наименее возможное гидравлическое сопротивление и наиболее возможные коэффициент теплоотдачи и площадь теплообмена для рабочей среды В, обладающей индивидуальными теплофизическими свойствами, а геометрические параметры V каналов 4 обеспечивают наименее возможное гидравлическое сопротивление   наиболее возможные коэффициент теплоотдачи и площадь теплообмена для рабочей среды А, также обладающей индивидуальными теплофизическими свойствами. В каждом отдельном случае геометрические параметры каналов 3 и 4 (высота и толщина ребер, расстояние между ними) определяются в зависимости от формы и шероховатости поверхностей пластин и ребер, плотности, вязкости, температуры, режима течения рабочих сред А и Ви так далее [4], что обеспечивает эффективную теплопередачу между средами А и В.
Сквозные проточки 5 в пластинах 1 (Фиг.3) позволяют турбулизировать поток среды В, протекающий по каналам 3, что увеличивает интенсивность теплообмена.
Таким образом, предлагаемый теплообменник позволяет, по сравнению с ранее известными, улучшить охлаждение газа и жидкости.
Литература.
1. Заявка №61-14438 Японии, МКИ F 28 D 9/00, F 28 F 3/02. Теплообменник кондиционера - №5-361; опубл. 18.04.86 г.
2. Заявка №0212 878 ЕПВ (ЕР), МКЛ F 28 D 9/02, F 28 F 3/08. Пластинчатый теплообменник с перекрестным током- №10; Опубл. 04.03.87 г.
3. Заявка №2030279 Великобритании, МКИ F 28 F 3/02. Керамический рекуператор- №4755; опубл. 02.04.80 г.
4. Теплопередача: Учебник для вузов/ В.П. Исаченко, В.А.Осипова, А.С.Сукомел. -М.: Энергоатомиздат, 1981..