close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13797

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2010.12.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
F 28D 9/00
ПЛАСТИНЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК
(21) Номер заявки: a 20070667
(22) 2007.06.01
(43) 2009.02.28
(71) Заявители: Данилевский Леонид
Николаевич; Пилипенко Владимир
Митрофанович (BY)
(72) Авторы: Данилевский Леонид Николаевич; Пилипенко Владимир
Митрофанович (BY)
BY 13797 C1 2010.12.30
BY (11) 13797
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатели: Данилевский Леонид Николаевич; Пилипенко Владимир Митрофанович (BY)
(56) SU 1211584 A, 1986.
SU 1455209 A1, 1989.
FR 2313651 A1, 1976.
DE 2906837 A1, 1980.
WO 00/53989 A1.
RU 2254532 C2, 2005.
(57)
Пластинчатый теплообменник, содержащий пакет пластин с центральными прямоугольными частями и торцевыми треугольными частями, образующими каналы для рабочих
теплообменных сред, отличающийся тем, что каждая пластина в прямоугольной части пакета в параллельном основаниям треугольных участков направлении имеет профиль поперечного сечения или пилообразный, или синусоидальный, или представляющий собой
периодическую функцию, при этом профили поперечных сечений смежных в пакете пластин отличаются по высоте, причем пластины с большей высотой профиля чередуются с
пластинами с меньшей высотой профиля, смыкаясь между собой в соответствующих точках
минимумов и максимумов, а каждая пластина в треугольных частях пакета имеет направляющие для движения рабочих теплообменных сред с профилем поперечного сечения, параллельного боковой стороне треугольной части, или пилообразным, или синусоидальным,
или представляющим собой периодическую функцию, при этом для смежных пластин
обеспечена параллельность разным боковым сторонам таким образом, что направляющие
Фиг. 1
BY 13797 C1 2010.12.30
для рабочих теплообменных сред в треугольных частях соседних пластин расположены в
перекрестных направлениях, причем суммарная высота смежных пластин в треугольной
части пакета равна суммарной высоте профилей соседних пластин в прямоугольной части
пакета в собранном виде, а треугольные части пластин окончены участками соединения,
обеспечивающими клеевое или термопластичное, или с помощью ультразвуковой сварки
соединение смежных пластин, предотвращающее взаимное проникновение рабочих теплообменных сред.
Изобретение относится к пакетам пластинчатых теплообменников и может быть использовано для утилизации тепла в системах вентиляции и кондиционирования воздуха.
Известен пакет пластинчатого теплообменника (SU 1455209 A1, МПК F 28D 9/00,
опубл. 30.01.1989 // Бюл. № 4), содержащий чередующиеся между собой плоские пластины и гофрированные вставки с турбулизаторами. Известен пластинчатый теплообменник
(PCT/SE00/00354, WO 00/53989, МПК7 F 28D 9/00), содержащий пакет пластин, каждая из
которых имеет волнообразный профиль и смыкается с соседней вершинами волн.
Известен также пластинчатый теплообменник (SU 1483232 A2, МПК F 28D 9/00,
опубл. 30.05.1989 // Бюл. № 20), содержащий пакет пластин, любая из которых является
плоской, а соседние с ней пластины являются гофрированными. Наиболее близким к
изобретению является пакет пластинчатого теплообменника (SU 1211584 A1, МПК F 28D
9/00, опубл. 15.02.1986 // Бюл. № 6), содержащий пластины с треугольными торцами, образующие каналы для рабочих сред. В указанном теплообменнике пакет пластин ограничен по боковым сторонам плоскими листами, которые установлены с неполным
перекрытием сторон пакета с обоих его торцов, причем пластины в их прямоугольной части могут иметь гофры. Однако способ взаимного расположения и количественное сочетание гофрированных пластин с плоскими не определены.
Недостатком указанных теплообменников является малая площадь теплообменной
поверхности между рабочими средами.
Предлагаемое изобретение направлено на увеличение площади теплообменной поверхности между рабочими средами и интенсификацию теплообмена.
Поставленная задача решается достижением технического результата посредством пакета пластинчатого теплообменника, содержащего пакет пластин с центральными прямоугольными частями и торцевыми треугольными частями, образующими каналы для
рабочих теплообменных сред, отличия которого по изобретению в том, что каждая пластина в прямоугольной части пакета в параллельном основаниям треугольных участков
направлении имеет профиль поперечного сечения или пилообразный, или синусоидальный, или представляющий собой периодическую функцию, при этом профили поперечных сечений смежных в пакете пластин отличаются по высоте, причем пластины с
большей высотой профиля чередуются с пластинами с меньшей высотой профиля, смыкаясь между собой в соответствующих точках минимумов и максимумов, а каждая пластина
в треугольных частях пакета имеет направляющие для движения рабочих теплообменных
сред с профилем поперечного сечения, параллельного боковой стороне треугольной части,
или пилообразным, или синусоидальным, или представляющим собой периодическую
функцию, при этом для смежных пластин обеспечена параллельность разным боковым
сторонам таким образом, что направляющие для рабочих теплообменных сред в треугольных частях соседних пластин расположены в перекрестных направлениях, причем суммарная высота смежных пластин в треугольной части пакета равна суммарной высоте
профилей соседних пластин в прямоугольной части пакета в собранном виде, а треугольные части пластин окончены участками соединения, обеспечивающими клеевое или термопластичное, или с помощью ультразвуковой сварки соединение смежных пластин,
предотвращающее взаимное проникновение рабочих теплообменных сред.
2
BY 13797 C1 2010.12.30
Использование в качестве пластин, разделяющих рабочие среды таковых, имеющих
профиль поперечного сечения или пилообразный, или синусоидальный, или периодический, причем за счет разной высоты указанного профиля поперечного сечения смежные
пластины выполнены вложенными друг в друга, обеспечивает контакт между соседними
пластинами в одной точке - минимума или максимума - на вершине профиля сечения. Таким образом, соседние пластины как бы смыкаются между собой в соответствующих точках минимумов и максимумов, образуя вдоль боковой стороны пластины линии контакта,
а участки между линиями контакта пластин образуют между пластинами каналы для рабочих сред. Причем в поперечном сечении пластин суммарная площадь точек контакта
соседних пластин много меньше суммарной площади участков между ними, что способствует интенсификации теплообмена.
Чертежи, прилагаемые к данному описанию, содержат следующую информацию:
На фиг. 1 изображен общий вид пакета пластинчатого теплообменника.
На фиг. 2а, 2б приведены возможные пути движения теплообменных сред.
На фиг. 3а-3е приведено взаимное расположение чередующихся пластин теплообменника в разрезе A-A фиг. 1 для различных видов профиля поперечного сечения, представляющий собой периодическую или непериодическую функцию пластин теплообменника.
На фиг. 4, 5 представлены планы чередующихся по высоте и/или по форме профильных пластин для различных направлений движения теплообменных сред: фиг. 4 - планы
профильных пластин, соответствующие направлениям движения, изображенным на
фиг. 2а, а фиг. 5 - планы профильных пластин, соответствующие направлениям движения,
изображенным на фиг. 2б.
Пакет пластинчатого теплообменника 1 (фиг. 1) по внешней форме пластин включает
центральную прямоугольную часть 6 и торцевые треугольные части 5. В центральной
прямоугольной части пакета каждая пластина имеет в поперечном сечении вдоль основания треугольных частей профиль сечения или пилообразный, или синусоидальный, или
представляющий собой периодическую или непериодическую функцию. Возможные варианты реализации профиля и взаимное расположение смежных пластин показаны на
фиг. 3, а)-е). Смежные профильные пластины 2 и 3 отличаются между собой тем, что
имеют разную высоту h и/или разную форму профиля в поперечном сечении, однако при
этом при условии периодичности функции профиля сечения для каждой пластины независимо от его формы период T функции профиля сечения смежных пластин одинаков, и на
каждом периоде имеется одна общая точка с каждой из смежных пластин. Указанные
примеры, проиллюстрированные фиг. 3, а)-е), поясняют сущность изобретения, но не являются ограничивающим указанную сущность фактором. Если поперечное сечение профиля представляет собой непериодическую функцию, то смежные пластины выполнены
таким образом, что имеют только одну точку контакта по соответствующим точкам минимумов или максимумов в поперечном разрезе их профилей, как показано на фиг. 3, е).
Однако для обоих видов функции (периодическая или непериодическая) профиля поперечного сечения пластин справедливо следующее: одна пластина оказывается как бы
вложенной в другую - соседнюю, причем образуется смыкание пластин в точках их соприкосновения, представляющих собой точки минимумов 9 и точки максимумов 10 для
вышеупомянутых функций профилей сечения пластин. В одной из двух торцевых треугольных частей 5 каждая пластина представляет собой фигуру, лежащую в плоскости
профиля продольных сечений каналов прямоугольной части пакета. Каждая пластина
имеет каналообразующие элементы 4, представляющие собой направляющие для движения сред. Указанные каналообразующие элементы могут быть сформированы либо посредством специальных герметизирующих вставок между пластинами, либо посредством
профилирования треугольных частей пластин при их изготовлении таким образом, что
направляющие для движения сред имеют профиль поперечного сечения, параллельного
боковой стороне треугольной части или пилообразный, или синусоидальный, или пред3
BY 13797 C1 2010.12.30
ставляющий собой периодическую или непериодическую функцию. Каналообразующие
элементы 4, обеспечивающие распределение потоков по профильным каналам, служат
также разделителями пластин 2 и 3. Образованные ими направляющие для движения сред
ориентированы в треугольной части пакета параллельно боковой стороне треугольника,
причем для смежных пластин обеспечивается параллельность разным боковым сторонам
таким образом, что направляющие для сред соседних пластин в их треугольных частях
расположены в перекрестных направлениях.
Треугольные части пластин посредством участков соединения 11 соединяются по краям со смежными треугольными частями одной из соседних пластин или между ними
устанавливают герметизирующие прокладки для образования каналов 7 для рабочих сред
между сторонами треугольников не соединенных между собой пластин. Данные участки
соединения обеспечивают любой вид соединения смежных пластин, предотвращающего
взаимное проникновение теплообменных сред, - или клеевое, или термопластичное, или с
помощью ультразвуковой сварки и др.
Плоскость расположения пластин может совпадать с плоскостью средних линий профиля поперечного сечения пластин или может быть смещена относительно указанной
плоскости.
Пластины могут быть выполнены из пластика (например, полиэтилена, поликарбоната
и пр.) или из металла.
Пакет теплообменника работает следующим образом.
Рабочая среда, например свежий воздух, поступает во входные каналы 7 в треугольной части пластин 2 и смежных пластин 3, образованные с одной стороны торца пакета и,
направляясь каналообразующими элементами 4 треугольной части пластины 2, которые
являются перекрестными с каналообразующими элементами 4 треугольной части смежной пластины 3, поступают на профильные участки каналов 7, образованные прямоугольной частью пластин 2 и смежных пластин 3. Пройдя через теплообменник, рабочая среда
выходит с противоположной стороны теплообменника.
Возможные направления движения теплообменных сред показаны на фиг. 2а, 2б. Аналогично вторая рабочая среда, например удаляемый из помещений теплый воздух, поступает с противоположной стороны пакета во входные каналы 8 в треугольной части
пластин 3 и смежных пластин 2 и, направляясь каналообразующими элементами 4, поступает на участки каналов 8 в прямоугольной части пластин, образованные профильными
частями пластин 3 и смежных пластин 2. Каналообразующие элементы 4 в треугольной
части пластин являются направляющими для движения сред. Теплообмен между рабочими средами выполняется с одной стороны слоя рабочей среды через профильную поверхность пластины 2, а с другой стороны через профильную поверхность пластины 3. При
этом площадь теплообмена между средами увеличивается по сравнению с прототипом,
где теплообмен между средами осуществляется между плоской поверхностью и профильной, что обеспечивает повышение интенсивности теплообмена.
Фиг. 2
Фиг. 3а
4
BY 13797 C1 2010.12.30
Фиг. 3б
Фиг. 3в
Фиг. 3г
Фиг. 3д
Фиг. 3е
Фиг. 4
Фиг. 5
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
660 Кб
Теги
by13797, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа