МНОГОХОДОВОЙ ТЕПЛООБМЕННИК

Полезная модель относится к теплообменникам и может использоваться для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, а преимущественно в конструкции теплообменников для систем отопления автомобильных салонов.
Известен теплообменник, состоящий из нескольких секций труб и коллекторных камер, имеющих перегородки, (см. Справочник по теплообменым аппаратам, авторы: П. И. Бажан и др. , Москва, Машиностроение, 1989г. , с. 16-17, 24-25).
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по совокупности существенных признаков (прототип) является многоходовой теплообменник, включающий трубы, закрепленные Б коллекторных камерах с перегородками (см. описания изобретения к авт. св. СССР N 1610221 М кл. F28D 7/00 // F28F9/22). Однако известная конструкция теплообменника не позволяет достичь результата обеспечиваемого предлагаемой полезной моделью. Имея сложную систему перегородок в одной из коллекторных камер, что увеличивает трудоемкость изготовления теплообменника, он не обеспечивает достаточного повышения теплоотдачи и выравнивания температурного напора. Такая конструкция обеспечивает два хода охлаждающей среды противотоком, двумя параллельными потоками перпендикулярно направлению движения теплоносителя.
Предлагаемая полезная модель направлена на упрощение конструкции, выравнивание температурного напора и, как следствие, повышение теплопередачи. Это достигается тем, что в известном многоходовом теплообменнике, включающем трубы, закрепленные в коллекторных камерах с перегородками, новым является то, что теплообменник имеет, по меньшей мере, два ряда труб, а одна из коллекторных камер имеет патрубки входа и выхода теплоносителя, в коллекторной камере без патрубков перегородка установлена между рядами труб, а
М кл. F28D 7/00, F28F9/2:
в коллекторной камере с патрубками установлены две Г образные перегородки, отделяющие патрубок входа от патрубка вы хода и с возможностью прохода между ними теплоносителя, причем по одной полке перегородок установлены между рядами труб в одной плоскости с перегородкой в другой коллекторной камере, а вторые полки перегородок раэмещениы между трубами и противоположно направлены. Предпочтительной является конструкция, когда крышки коллекторных камер с перегородками выполнены из пластмассы монолитными. Наличие всего трех перегородок в теплообменнике, одной продольной в одной коллекторной камере и двух Г-о6разных в другой, позволяет получить четырехходовой теплообменник со смешанным током теп лоносителей. Конструкция наиболее упрощается при изготовлении крыщек коллекторных камер и перегородок из пластмассы монолитными. Установка в коллекторной камере без патруоков перегородки между рядами труб, а в коллекторной камере с патрубками двух Г-образных перегородокj отделяющих патруоок входа от патрубка выхода и с возможностью прохода между ними теплоносителя, позволяет, подавая один теплоноситель сначала в задний ряд труб, а потом в передний ряд труб, выравнивать температурный напор и тем самым увеличивать теп лопередачу.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен главный вид теплообменника со сложным ступенчатым и местным разрезами.
На фиг. 2 вид сверху с местным разрезом.
На фиг. 3 вид сбоку с местным разрезом.
Многоходовой теплообменник содержит ряд 1 и ряд 2 труб 3, которые закреплены в верхней коллекторной камере 4 и нижней коллекторной камере 5. Коллекторная камера 4 состоит из опорной пластины 6 и крышки 7 коллекторной камеры. Коллекторная камера 5 состоит соответственно из опорной пластины 8 и крышки 9 коллекторной камеры. Трубы 3 вставлены в отверстия опорных пластин 6 и 8 и закреплены там методом пайки. Каждая опорная пластина 6 и 8 имеет канавку 10, выполненную по периметру пластины и внешнюю боковую стенку 11, которая по периметру имеет выступы 12 и впадины 13.
Каждая крышка 7 и 9 имеет фланец 14, который вставлен в канавку 10 опорной пластины 6 и опорной пластины 8 и выступы 12 опорных пластин загнуты внутрь. Б канавке 10 между опорной пластиной 6, 8 и фланцем 14 установлена резиновая прокладка 15, которая обеспечивает герметичность соединения между опорной пластиной и крышкой коллекторной камеры. Крышка 7 верхней коллекторной камеры 4 и крышка 9 нижней коллекторной камеры 5 выполнены из пластмассы. Крышка 9 нижней коллекторной камеры 5 имеет продольную перегородку 16, которая выполнена монолитно с крышкой из пластмассы и упирается в опорную пластину 8 между рядом 1 и рядом 2 труь 3, и разделяет полость нижней коллекторной камеры 5 на две части, полость 17 и полость 18. Крышка 7 верхней коллекторной камеры 4 имеет Г-образную перегородку 19 и Г-образную перегородку 20, которые выполнены монолитно с крышкой 7 из пластмассы. Крышка 7 верхней коллекторной камеры имеет также патрубок 21 входа теплоносителя и патрубок 22 выхода теплоносителя, которые также выполнены монолитно с крышкой 7 из пластмассы. Полка 23 Г-образной перегородки 19 упирается в опорную пластину 6 между рядом 1 и рядом 2 тру& 3, а полка 24 Г-образной перегородки 19 упирается в опорную пластину 6 между трубами 3 ряда 2 труб. Г-образная перегородка 19 вместе с крышкой 7 и опорной пластиной 6 образуют полость 25 вместе с патрубком 21 входа. Полка 26 Г-образной перегородки 20 упирается в опорную пластину 6 между рядом 1 и рядом 2 труб 3, а полка 27 Г-образной перегородки 20 упирается в опорную пластину 6 между трубами 3 ряда 1. Полка 27 перегородки 20 и полка 24 перегородки 19 направлены в противоположные стороны. Перегородка 20 вместе с крышкой 7 и опорной пластиной 6 образуют полость 28, которая соединена с патрубком 22 выхода. Полка 23 перегородки 19 и полка 26 перегородки 20 находятся в одной плоскости с перегородкой 16. Перегородка 19 и перегородка 20 удалены друг от друга и совместно с крышкой 7 и опорной пластиной 6 образуют полость 29, которая находится между полостями 25 и 28.
Теплообменник работает следующим образом. Теплоноситель вначале подается через патрубок 21 входа в полость 25 верхней коллекторной камеры 4 откуда он попадает в трубы 3, находящиеся в полости 25. По трубам 3 теплоноситель попадает в полость 17 нижней коллекторной камеры 5. Далее под давлением теплоноситель заполняет полость 17 и по трубам 3 ряда 2 поднимается вверх и попадает в полость 29 верхней коллекторной камеры 4. Заполняя полость 29, теплоноситель из зоны труб ряда 2, между Г-образными перегородками 19 и 20 поступает в зону труб 3 ряда 1 и по этим трубам попадает в полость 18 нижней коллекторной камеры 5. Далее теплоноситель заполняет полость 18 нижней коллекторной камеры 5 и по трубам 3 ряда 1 попадает в полость 28 верхней коллекторной камеры 4 и оттуда через патрубок 22 на выход из теплообменника. Охлаждаемый теплоноситель протекает внутри теплообменника, а охлаждающий теплоноситель - воздух по межтрубному пространству в направлении от ряда 1 труб 3 к ряду 2.
Благодаря предлагаемой конструкции многоходового теплообменника, охлаждаемый теплоноситель вначале, протекая по второму ряду труб взаимодействует через стенки труб с охлаждающим теплоносителем - воздухом, уже прощедшим первый ряд труб и повысившим свою температуру, далее охлаждаемый теплоноситель, понизив свою температуру попадает в первый ряд труб и взаимодействует с охлаждающим теплоносителем более низкой температуры, происходит выравнивание температурного напора и повышение теплопередачи теплообменника. Возможность изготовления перегородок коллекторных камер монолитными с крышками коллекторных камер из пластмассы значительно упрощают конструкцию и изготовление таких коллекторных камер.