[go: up one dir, main page]

RU2726136C1 - Multi-pass cross-flow heat exchanger plate - Google Patents

Multi-pass cross-flow heat exchanger plate Download PDF

Info

Publication number
RU2726136C1
RU2726136C1 RU2019103172A RU2019103172A RU2726136C1 RU 2726136 C1 RU2726136 C1 RU 2726136C1 RU 2019103172 A RU2019103172 A RU 2019103172A RU 2019103172 A RU2019103172 A RU 2019103172A RU 2726136 C1 RU2726136 C1 RU 2726136C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
heat exchanger
corrugated plates
heat carrier
carrier
Prior art date
Application number
RU2019103172A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Алексеевич Мухачев
Владимир Сергеевич Фавстов
Original Assignee
Валерий Алексеевич Мухачев
Владимир Сергеевич Фавстов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Алексеевич Мухачев, Владимир Сергеевич Фавстов filed Critical Валерий Алексеевич Мухачев
Priority to RU2019103172A priority Critical patent/RU2726136C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2726136C1 publication Critical patent/RU2726136C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/02Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the heat-exchange media travelling at an angle to one another
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: heat exchange.SUBSTANCE: invention relates to heat engineering and can be used in heat exchangers for heat recovery. Plate multi-pass cross-exact heat exchanger contains a housing, in which corrugated plates are installed, forming a cavity for the first heat carrier with devices of supply and withdrawal, and also tubular heat exchange channels with V-shaped projections for the second heat carrier. Corrugated plates are welded to each other in pairs on peripheral edges of two through windows and seating surfaces of opposite end into a single heat exchange stack with collectors formed by adjacent corrugated plates through corners and communicated with supply devices and removal of the first heat carrier, for which multi-pass flow is provided with at least one overlapping of the throughput opening. In order to realize multi-pass flow of the second heat carrier, at least one partition wall is installed, which connects, without rigid connections of the supply and discharge device with a single heat exchange packet, separating the second heat carrier along the passages so that at the initial stroke the V-shaped projections of the tubular heat exchange channels are directed with their apices towards the flow of the second heat carrier, and their positions in the subsequent strokes are arbitrary.EFFECT: technical result is higher efficiency of heat utilization, self-cleaning heat-transferring surface.8 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике, преимущественно к малой теплоэнергетике, и может быть использовано, например, в качестве теплообменника для утилизации тепла выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания и микротурбин.The invention relates to heat engineering, mainly to small heat power engineering, and can be used, for example, as a heat exchanger for heat recovery of exhaust gases of internal combustion engines and microturbines.

Опыт эксплуатации двигателей внутреннего сгорания, в частности дизелей, показал снижение эффективности применяемых теплообменников при утилизации тепла выхлопных газов. Связано это с большим количеством сажи, которая образуется во время рабочего процесса дизеля и частично оседает на теплопередающей поверхности теплообменников, формируя теплоизоляционный слой. В результате эффективность теплообменников падает по мере роста толщины слоя сажи. К тому же в них увеличивается гидравлическое сопротивление по тракту выхлопных газов, что при достижении критического значения может негативно повлиять на рабочий процесс дизеля. Поэтому данная проблема является актуальной, а предлагаемое изобретение направлено на ее решение.The operating experience of internal combustion engines, in particular diesel engines, showed a decrease in the efficiency of the heat exchangers used in the recovery of exhaust heat. This is due to a large amount of soot, which is formed during the working process of the diesel engine and partially settles on the heat transfer surface of the heat exchangers, forming a heat-insulating layer. As a result, the efficiency of the heat exchangers decreases as the thickness of the soot layer increases. In addition, they increase the hydraulic resistance along the exhaust gas path, which, upon reaching a critical value, can negatively affect the diesel engine's working process. Therefore, this problem is relevant, and the present invention is aimed at solving it.

Известна теплообменная труба некруглого сечения (SU 1210050 А; МПК F28F 1/40; опубл. 04.01.1984), содержащая V-образные выступы, вершины которых направлены навстречу потоку теплоносителя.Known heat transfer tube of non-circular cross section (SU 1210050 A; IPC F28F 1/40; publ. 04.01.1984) containing V-shaped protrusions, the peaks of which are directed towards the flow of the coolant.

Данная теплообменная труба не представляет собой конструкцию теплообменника, поэтому она не рассматривается как полноценный аналог предлагаемому изобретению пластинчатого многоходового перекрестно-точного теплообменника.This heat exchanger tube does not constitute a heat exchanger design, therefore, it is not considered as a full-fledged analogue of the plate-type multi-way cross-flow heat exchanger proposed by the invention.

Известен водотрубный котел-утилизатор тепла отработавших газов (RU 136532 U1; МПК F22B 1/18; опубл. 10.01.2014), содержащий цилиндрический корпус с водяными коллекторами, связанными с трубной системой из прямых труб, которая закреплена в кольцевых трубных решетках. Цилиндрический корпус также снабжен устройствами подвода и отвода второго теплоносителя, омывающего во внутреннем пространстве трубную систему.Known water-tube boiler heat exhaust gas (RU 136532 U1; IPC F22B 1/18; publ. 10.01.2014), containing a cylindrical body with water collectors associated with a pipe system of straight pipes, which is fixed in the annular tube sheets. The cylindrical housing is also equipped with devices for supplying and removing a second coolant washing the pipe system in the inner space.

Предложенная полезная модель имеет ряд недостатков: большие масса-габаритные размеры, загрязнение теплопередающей поверхности трубной системы, возможность очистки этой поверхности только при условии демонтажа водотрубного котла-утилизатора.The proposed utility model has several disadvantages: large mass-overall dimensions, contamination of the heat transfer surface of the pipe system, the ability to clean this surface only if the water-tube waste heat boiler is dismantled.

Известен пластинчатый теплообменник (SU 513234 А1; МПК F28F 3/08; опубл. 05.05.1976), содержащий стопку из попарно соединенных по боковым окнам гофрированных пластин, образующих трубчатые теплообменные каналы, которые представляют собой трубки с цилиндрическими участками, чередующимися со спиральными сегментами по длине.Known plate heat exchanger (SU 513234 A1; IPC F28F 3/08; publ. 05/05/1976) containing a stack of corrugated plates pairwise connected along the side windows, forming tubular heat exchange channels, which are tubes with cylindrical sections alternating with spiral segments along length.

Недостатком представленного пластинчатого теплообменника являются отложения на цилиндрических участках в теплообменных каналах при протекании загрязненного теплоносителя, а также отсутствие многоходовой схемы течения обоих теплоносителей.The disadvantage of the presented plate heat exchanger is deposits on cylindrical sections in the heat exchange channels during the flow of contaminated coolant, as well as the absence of a multi-pass flow pattern for both coolants.

Известен пластинчатый теплообменник (RU 2435123 С2; МПК F28F 3/08; опубл. 27.11.2011), содержащий стопку гофрированных пластин, соединенных по отверстиям, которые формируют проходы и сообщаются с полостью для первого теплоносителя. Полость для второго теплоносителя образована гофрами соприкасающихся пластин в виде прямолинейных выступов, направленных под углом относительно протекающего теплоносителя.Known plate heat exchanger (RU 2435123 C2; IPC F28F 3/08; publ. 11/27/2011) containing a stack of corrugated plates connected through holes that form passages and communicate with the cavity for the first coolant. The cavity for the second coolant is formed by corrugations of the contacting plates in the form of rectilinear protrusions directed at an angle relative to the flowing coolant.

Однако, в данном изобретении отсутствует многоходовая схема движения второго теплоносителя. Кроме того, у изобретения низкая эффективность работы с загрязненными теплоносителями.However, in this invention there is no multi-way motion scheme of the second coolant. In addition, the invention has low efficiency with contaminated coolants.

Известен пластинчатый теплообменник (RU 2206851 С1; МПК F28D 9/00; опубл. 20.06.2003), содержащий стопку попарно соединенных по боковым окнам гофрированных пластин с образованием трубчатых теплообменных каналов, соединенную по периферийным бортикам в единый теплообменный пакет с секционным перекрытием боковых окон для многоходового потока первого теплоносителя, который вставлен в корпус с разделенными полостями для входа и выхода второго теплоносителя и зажат торцевыми плитами с патрубками подвода в боковые окна теплообменного пакета первого теплоносителя. Теплообменный пакет зажат между торцевыми плитами с уплотнениями посредством стяжных элементов.Known plate heat exchanger (RU 2206851 C1; IPC F28D 9/00; publ. 06/20/2003) containing a stack of corrugated plates pairwise connected along the side windows with the formation of tubular heat exchange channels, connected along peripheral sides into a single heat exchange package with sectional overlapping of the side windows for a multi-pass flow of the first heat carrier, which is inserted into the housing with separated cavities for the inlet and outlet of the second heat carrier and is clamped by end plates with supply pipes to the side windows of the heat transfer package of the first heat carrier. The heat transfer bag is sandwiched between the end plates with seals by means of clamping elements.

Недостатком представленного пластинчатого теплообменника являются существенные отложения в теплообменных каналах при протекании загрязненного теплоносителя. Наличие стяжных элементов в конструкции пластинчатого теплообменника требует использования высококачественных уплотнений. Область применения такого теплообменника ограничена устойчивостью используемых уплотнений к давлению и температуре.The disadvantage of the presented plate heat exchanger is significant deposits in the heat exchange channels during the flow of contaminated coolant. The presence of compression elements in the design of the plate heat exchanger requires the use of high-quality seals. The scope of such a heat exchanger is limited by the resistance of the used seals to pressure and temperature.

Наиболее близким по технической сущности, выбранным в качестве прототипа, является пластинчатый теплообменник (Фавстов B.C. Пластинчатый теплообменный аппарат для утилизации теплоты отработанных газов дизельного двигателя / B.C. Фавстов, В.А. Мухачев, А.А. Павлов, А.В. Жаров // 3-я Всероссийская научно-практическая конференция «История и перспективы развития транспорта на севере России»: сб. ст. / Ярославский филиал МИИТ - Ярославль, 2014. - С. 121-124), содержащий корпус, в котором установлены гофрированные пластины, образующие полость для первого теплоносителя с устройствами подвода и отвода, а также трубчатые теплообменные каналы с V-образными выступами для второго теплоносителя.The closest in technical essence, selected as a prototype, is a plate heat exchanger (Favstov BC Plate heat exchanger for utilization of heat of exhaust gases of a diesel engine / BC Favstov, V.A. Mukhachev, A.A. Pavlov, A.V. Zharov // 3rd All-Russian Scientific and Practical Conference "History and Prospects for the Development of Transport in the North of Russia": Sat. / Yaroslavl branch of MIIT - Yaroslavl, 2014. - P. 121-124), containing a housing in which corrugated plates are installed, forming cavity for the first coolant with inlet and outlet devices, as well as tubular heat exchange channels with V-shaped protrusions for the second coolant.

В данном прототипе не предусмотрена многоходовая схема течения второго теплоносителя.This prototype does not provide a multi-way flow diagram of the second coolant.

Задачей изобретения является создание пластинчатого многоходового перекрестно-точного теплообменника с улучшенными эксплуатационными свойствами при работе с загрязненными теплоносителями по сравнению с представленными аналогами и прототипом.The objective of the invention is the creation of a plate multi-way cross-precision heat exchanger with improved performance properties when working with contaminated coolants in comparison with the presented analogues and prototype.

Решение задачи достигается тем, что пластинчатый многоходовой перекрестно-точный теплообменник содержит корпус, в котором установлены гофрированные пластины, образующие полость для первого теплоносителя с устройствами подвода и отвода, а также трубчатые теплообменные каналы с V-образными выступами для второго теплоносителя, при этом гофрированные пластины попарно сварены между собой по периферийным кромкам двух пропускных окон и посадочных поверхностей противоположного торца в единый теплообменный пакет с коллекторами, образованными за счет примыкающих друг к другу пропускных окон гофрированных пластин и сообщенными с устройствами подвода и отвода первого теплоносителя, для которого предусмотрено многоходовое течение с минимум одним перекрытием пропускного окна, а для реализации многоходового течения второго теплоносителя установлена минимум одна перегородка, соединяющая без жестких связей устройства подвода и отвода с единым теплообменным пакетом, разделяя второй теплоноситель по ходам так, что на начальном ходу V-образные выступы трубчатых теплообменных каналов направлены вершинами навстречу потоку второго теплоносителя, а в последующих ходах их положения произвольны.The solution to the problem is achieved by the fact that the plate multi-way cross-precision heat exchanger contains a housing in which corrugated plates are installed that form a cavity for the first heat carrier with inlet and outlet devices, as well as tubular heat exchange channels with V-shaped protrusions for the second heat carrier, while the corrugated plates in pairs are welded together along the peripheral edges of two passage windows and landing surfaces of the opposite end into a single heat transfer package with collectors formed by corrugated plates adjacent to each other through passage windows and in communication with the supply and removal devices of the first heat carrier, for which a multi-pass flow with at least one overlap of the passage window, and for the implementation of the multi-pass flow of the second heat carrier, at least one partition is installed that connects the supply and exhaust devices without a single connection to a single heat transfer package, dividing the second heat carrier along the way m so that at the initial turn the V-shaped protrusions of the tubular heat-exchange channels are directed by the vertices towards the flow of the second coolant, and in the subsequent moves their positions are arbitrary.

Использование трубчатых теплообменных каналов с V-образными выступами для прохождения загрязненного (второго) теплоносителя основано на эффекте самоочищения теплопередающей поверхности за счет возникающих возле стенок в потоке загрязненного теплоносителя строго-ориентированных вихрей. Они препятствуют оседанию частиц на теплопередающей поверхности и стаскивают их с периферии к центральному ядру потока. Оттуда частицы выдуваются за счет высокой скорости потока из трубчатых теплообменных каналов с V-образными выступами. Данное явление происходит благодаря направлению потока загрязненного теплоносителя навстречу вершинам V-образных выступов по патенту РФ №1210050. Поскольку основная масса частиц загрязненного теплоносителя откладывается на начальном ходу в пластинчатом многоходовом перекрестно-точном теплообменнике, то на последующих ходах направление потока относительно вершин V-образных выступов не имеет существенного значения. При переходе от первого хода ко второму при повороте на 180° в пластинчатом многоходовом перекрестно-точном теплообменнике частицы будут оседать на поверхности, не участвующей в процессе теплопередачи, что не приведет к ухудшению его работы.The use of tubular heat exchange channels with V-shaped protrusions for passing through a contaminated (second) coolant is based on the effect of self-cleaning of the heat transfer surface due to strictly oriented vortices arising near the walls in the contaminated coolant flow. They prevent particles from settling on the heat transfer surface and pull them from the periphery to the central core of the flow. From there, the particles are blown out due to the high flow rate from the tubular heat exchange channels with V-shaped protrusions. This phenomenon occurs due to the direction of the flow of contaminated coolant towards the tops of the V-shaped protrusions according to the patent of the Russian Federation No. 1210050. Since the bulk of the particles of the contaminated coolant is deposited at the initial stroke in the plate multi-pass cross-precision heat exchanger, then, in subsequent moves, the direction of flow relative to the vertices of the V-shaped protrusions is not significant. When moving from the first move to the second when turning through 180 ° in a plate multi-pass cross-precision heat exchanger, the particles will settle on a surface that is not involved in the heat transfer process, which will not lead to a deterioration in its operation.

Благодаря развитой теплопередающей поверхности трубчатых теплообменных каналов с V-образными выступами и перекрестно-точной системе движения теплоносителей их протекание организовано с высокими скоростями. Во-первых, это уменьшает загрязнение теплопередающей поверхности, т.к. маловероятно появление застойных зон с низкими скоростями потока теплоносителей, а во-вторых, интенсифицирует процесс теплообмена.Due to the developed heat transfer surface of the tubular heat exchange channels with V-shaped protrusions and the cross-precise system of movement of heat carriers, their flow is organized at high speeds. Firstly, it reduces the contamination of the heat transfer surface, as the appearance of stagnant zones with low coolant flow rates is unlikely, and secondly, it intensifies the heat transfer process.

Единый теплообменный пакет из попарно сваренных по периферийным кромкам пропускных окон и посадочных поверхностей противоположного торца гофрированных пластин набирается с поворотом каждой последующей пары гофрированных пластин относительно предыдущей на 180° параллельно трубчатым теплообменным каналам.A single heat transfer package of access ports in pairs welded along the peripheral edges and landing surfaces of the opposite end of the corrugated plates is dialed by turning each subsequent pair of corrugated plates 180 ° relative to the previous one parallel to the tubular heat exchange channels.

Для многоходового течения первого теплоносителя в единый теплообменный пакет вставляются попарно сваренные по периферийным кромкам пропускных окон и посадочных поверхностей противоположного торца гофрированные пластины с одним пропускным окном.For a multi-pass flow of the first heat carrier, corrugated plates with one passage window are inserted in pairs welded along the peripheral edges of the passage windows and the seating surfaces of the opposite end into a single heat transfer package.

Многоходовое течение второго теплоносителя реализуется за счет перегородки, соединяющей без жестких связей устройства подвода и отвода с единым теплообменным пакетом, которая выполнена подвижной посредством вильчатого соединения с лабиринтными канавками.The multi-pass flow of the second heat carrier is realized due to the partition connecting the supply and exhaust devices without rigid connections to a single heat-exchange package, which is movable by means of a fork connection with labyrinth grooves.

В случае течения второго теплоносителя через количество ходов более двух одна перегородка без жестких связей соединена только с устройством подвода и единым теплообменным пакетом, а дополнительная перегородка с противоположной стороны относительно устройства подвода также без жестких связей соединена с единым теплообменным пакетом и устройством отвода.In the case of the flow of the second heat carrier through the number of strokes of more than two, one partition without rigid connections is connected only to the supply device and a single heat exchange package, and an additional partition from the opposite side relative to the supply device is also connected without a rigid connection to a single heat transfer package and removal device.

Для обеспечения дополнительной герметичности боковые технологические каналы вдоль единого теплообменного пакета перекрыты на всю ширину пропускных окон гофрированными лентами.To provide additional tightness, the lateral technological channels along a single heat-exchange package are covered with corrugated tapes over the entire width of the passage windows.

Устройства подвода и отвода первого теплоносителя выполнены в виде тонкостенных патрубков и соединены со штуцерами корпуса с радиальным деформационным зазором до зоны приварки.The inlet and outlet devices of the first coolant are made in the form of thin-walled nozzles and are connected to the body fittings with a radial deformation gap to the welding zone.

Единый теплообменный пакет по бокам опирается на уголки, которые поддерживают его от провисания, закрепленные на стенках корпуса. Таким образом, единый теплообменный пакет зажат в корпусе без жестких связей, что позволяет избежать негативных последствий термического удара.A single heat transfer package on the sides rests on the corners that support it from sagging, mounted on the walls of the housing. Thus, a single heat transfer package is clamped in the housing without rigid connections, which avoids the negative effects of thermal shock.

Существенные отличия предлагаемого пластинчатого многоходового перекрестно-точного теплообменника от выбранного прототипа состоят в том, что гофрированные пластины попарно сварены между собой по периферийным кромкам двух пропускных окон и посадочных поверхностей противоположного торца в единый теплообменный пакет с коллекторами, образованными за счет примыкающих друг к другу пропускных окон гофрированных пластин и сообщенными с устройствами подвода и отвода первого теплоносителя, для которого предусмотрено многоходовое течение с минимум одним перекрытием пропускного окна. Для реализации многоходового течения второго теплоносителя установлена минимум одна перегородка, соединяющая без жестких связей устройства подвода и отвода с единым теплообменным пакетом, разделяя второй теплоноситель по ходам так, что на начальном ходу V-образные выступы трубчатых теплообменных каналов направлены вершинами навстречу потоку второго теплоносителя, а в последующих ходах их положения произвольны.Significant differences of the proposed plate multi-way cross-exchanger heat exchanger from the selected prototype are that the corrugated plates are pairwise welded together at the peripheral edges of two passage windows and landing surfaces of the opposite end in a single heat transfer package with collectors formed by adjacent passage windows corrugated plates and connected with the supply and removal devices of the first coolant, for which there is a multi-way flow with at least one overlap of the passage window. To implement the multi-path flow of the second heat carrier, at least one partition is installed that connects the supply and exhaust devices without a single connection with a single heat transfer package, separating the second heat carrier along the paths so that at the initial stroke the V-shaped protrusions of the tubular heat transfer channels are directed by their vertices towards the flow of the second heat carrier, and in subsequent moves their positions are arbitrary.

Единый теплообменный пакет из попарно сваренных по периферийным кромкам пропускных окон и посадочных поверхностей противоположного торца гофрированных пластин набирается с поворотом каждой последующей пары гофрированных пластин относительно предыдущей на 180° параллельно трубчатым теплообменным каналам.A single heat transfer package of access ports in pairs welded along the peripheral edges and landing surfaces of the opposite end of the corrugated plates is dialed by turning each subsequent pair of corrugated plates 180 ° relative to the previous one parallel to the tubular heat exchange channels.

Для многоходового течения первого теплоносителя в единый теплообменный пакет вставляются попарно сваренные по периферийным кромкам пропускных окон и посадочных поверхностей противоположного торца гофрированные пластины с одним пропускным окном.For a multi-pass flow of the first heat carrier, corrugated plates with one passage window are inserted in pairs welded along the peripheral edges of the passage windows and the seating surfaces of the opposite end into a single heat transfer package.

Для многоходового течения второго теплоносителя перегородка, соединяющая без жестких связей устройства подвода и отвода с единым теплообменным пакетом, выполнена подвижной посредством вильчатого соединения с лабиринтными канавками.For a multi-pass flow of the second heat carrier, the partition connecting the supply and exhaust devices without a single connection to a single heat-exchange package is movable by means of a forked connection with labyrinth grooves.

Для многоходового течения второго теплоносителя с количеством ходов более двух одна перегородка без жестких связей соединена только с устройством подвода и единым теплообменным пакетом, а дополнительная перегородка с противоположной стороны относительно устройства подвода также без жестких связей соединена с единым теплообменным пакетом и устройством отвода.For a multi-pass flow of the second heat carrier with more than two strokes, one partition without rigid connections is connected only to the supply device and a single heat exchange package, and an additional partition from the opposite side relative to the supply device is also connected without a rigid connection to a single heat transfer package and removal device.

Боковые технологические каналы вдоль единого теплообменного пакета перекрыты на всю ширину пропускных окон гофрированными лентами.Lateral technological channels along a single heat-exchange package are blocked over the entire width of the passage windows with corrugated tapes.

Устройства подвода и отвода первого теплоносителя выполнены в виде тонкостенных патрубков и соединены со штуцерами корпуса с радиальным деформационным зазором до зоны приварки.The inlet and outlet devices of the first coolant are made in the form of thin-walled nozzles and are connected to the body fittings with a radial deformation gap to the welding zone.

Единый теплообменный пакет по бокам опирается на уголки, закрепленные на стенках корпуса.A single heat transfer package on the sides rests on the corners fixed on the walls of the housing.

На фиг. 1 изображен пластинчатый многоходовой перекрестно-точный теплообменник, содержащий корпус (1), в котором установлены гофрированные пластины, образующие полость для первого теплоносителя с устройствами подвода (3) и отвода (4), а также трубчатые теплообменные каналы с V-образными выступами для второго теплоносителя, при этом гофрированные пластины попарно сварены между собой по периферийным кромкам двух пропускных окон и посадочных поверхностей противоположного торца в единый теплообменный пакет (2) с коллекторами, образованными за счет примыкающих друг к другу пропускных окон гофрированных пластин и сообщенными с устройствами подвода (3) и отвода (4) первого теплоносителя, для которого предусмотрено многоходовое течение с минимум одним перекрытием пропускного окна, а для реализации многоходового течения второго теплоносителя установлена минимум одна перегородка (7), соединяющая без жестких связей устройства подвода (5) и отвода (6) с единым теплообменным пакетом (2), разделяя второй теплоноситель по ходам так, что на начальном ходу V-образные выступы трубчатых теплообменных каналов направлены вершинами навстречу потоку второго теплоносителя, а в последующих ходах их положения произвольны.In FIG. 1 shows a plate multi-way cross-precision heat exchanger containing a housing (1), in which corrugated plates are installed that form a cavity for the first heat carrier with inlet (3) and outlet (4) devices, as well as tubular heat exchange channels with V-shaped protrusions for the second coolant, while the corrugated plates are welded in pairs along the peripheral edges of two passage windows and the seating surfaces of the opposite end into a single heat transfer package (2) with collectors formed by corridor plates adjacent to each other through passage windows and connected to the supply devices (3) and outlet (4) of the first coolant, for which a multi-pass flow with at least one passageway window overlap is provided, and for the multi-pass flow of the second coolant to be implemented, at least one partition (7) is installed that connects the supply (5) and exhaust (6) devices without rigid connections a single heat transfer package (2), separating the second the carrier of the courses so that at the initial course the V-shaped protrusions of the tubular heat-exchange channels are directed by the vertices towards the flow of the second coolant, and in the subsequent moves their positions are arbitrary.

Единый теплообменный пакет (2) из попарно сваренных по периферийным кромкам пропускных окон и посадочных поверхностей противоположного торца гофрированных пластин набирается с поворотом каждой последующей пары гофрированных пластин относительно предыдущей на 180° параллельно трубчатым теплообменным каналам.A single heat transfer package (2) from access ports pairwise welded along the peripheral edges and landing surfaces of the opposite end of the corrugated plates is dialed by turning each subsequent pair of corrugated plates relative to the previous one 180 ° parallel to the tubular heat exchange channels.

Для многоходового течения первого теплоносителя в единый теплообменный пакет (2) вставляются попарно сваренные по периферийным кромкам пропускных окон и посадочных поверхностей противоположного торца гофрированные пластины с одним пропускным окном.For a multi-pass flow of the first heat carrier, corrugated plates with one passage window are inserted in pairs welded along the peripheral edges of the passage windows and the seating surfaces of the opposite end into a single heat transfer package (2).

Для многоходового течения второго теплоносителя перегородка (7), соединяющая устройства подвода (5) и отвода (6) с единым теплообменным пакетом (2) выполнена подвижной посредством вильчатого соединения с лабиринтными канавками.For a multi-pass flow of the second heat carrier, the partition (7) connecting the inlet (5) and outlet (6) devices with a single heat exchange package (2) is movable by means of a forked connection with labyrinth grooves.

Боковые технологические каналы вдоль единого теплообменного пакета (2) перекрыты на всю ширину пропускных окон гофрированными лентами (8).Lateral technological channels along a single heat-exchange package (2) are blocked over the entire width of the passage windows with corrugated tapes (8).

Устройства подвода (3) и отвода (4) первого теплоносителя выполнены в виде тонкостенных патрубков и соединены со штуцерами (9) корпуса (1) с радиальным деформационным зазором до зоны приварки.The inlet (3) and outlet (4) devices of the first coolant are made in the form of thin-walled nozzles and are connected to the fittings (9) of the housing (1) with a radial deformation gap to the welding zone.

Единый теплообменный пакет (2) по бокам опирается на уголки (10), закрепленные на стенках корпуса (1).A single heat transfer package (2) on each side rests on the corners (10), mounted on the walls of the housing (1).

Пластинчатый многоходовой перекрестно-точный теплообменник работает следующим образом.Plate multi-way cross-precision heat exchanger operates as follows.

Первый теплоноситель поступает в единый теплообменный пакет (2) через устройство подвода (3). Далее по полости, образованной гофрированными пластинами первый теплоноситель течет минимум по двум ходам и выходит через устройство отвода (4), попутно контактируя через теплопередающие поверхности со вторым теплоносителем. Второй теплоноситель поступает через устройство подвода (5), проходит через трубчатые теплообменные каналы с V-образными выступами, направленными вершинами навстречу потоку на первом ходу. Затем второй теплоноситель разворачивается на 180° и идет по трубчатым теплообменным каналам с V-образными выступами, направленными вершинами по потоку на втором ходу и выходит через устройство отвода (6). Устройства подвода (5) и отвода (6) соединены с единым теплообменным пакетом (2) без жестких связей посредством перегородки (7), образуя вместе с корпусом (2) полость второго теплоносителя с двумя ходами.The first heat carrier enters a single heat transfer package (2) through the supply device (3). Then, through the cavity formed by the corrugated plates, the first heat carrier flows in at least two strokes and exits through the exhaust device (4), simultaneously contacting the second heat carrier through the heat transfer surfaces. The second heat carrier enters through the supply device (5), passes through tubular heat-exchange channels with V-shaped protrusions directed by their vertices towards the flow at the first stroke. Then, the second heat carrier rotates through 180 ° and goes through tubular heat-exchange channels with V-shaped protrusions directed by vertices downstream in the second stroke and exits through the exhaust device (6). The inlet (5) and outlet (6) devices are connected to a single heat exchange package (2) without rigid connections by means of a partition (7), forming together with the body (2) a cavity of the second coolant with two strokes.

Claims (8)

1. Пластинчатый многоходовой перекрестно-точный теплообменник, содержащий корпус, в котором установлены гофрированные пластины, образующие полость для первого теплоносителя с устройствами подвода и отвода, а также трубчатые теплообменные каналы с V-образными выступами для второго теплоносителя, отличающийся тем, что гофрированные пластины попарно сварены между собой по периферийным кромкам двух пропускных окон и посадочных поверхностей противоположного торца в единый теплообменный пакет с коллекторами, образованными за счет примыкающих друг к другу пропускных окон гофрированных пластин и сообщенными с устройствами подвода и отвода первого теплоносителя, для которого предусмотрено многоходовое течение с минимум одним перекрытием пропускного окна, а для реализации многоходового течения второго теплоносителя установлена минимум одна перегородка, соединяющая без жестких связей устройства подвода и отвода с единым теплообменным пакетом, разделяя второй теплоноситель по ходам так, что на начальном ходу V-образные выступы трубчатых теплообменных каналов направлены вершинами навстречу потоку второго теплоносителя, а в последующих ходах их положения произвольны.1. Plate multi-way cross-precision heat exchanger containing a housing in which corrugated plates are installed that form a cavity for the first heat carrier with inlet and outlet devices, as well as tubular heat exchange channels with V-shaped protrusions for the second heat carrier, characterized in that the corrugated plates are pairwise welded together at the peripheral edges of two passage windows and landing surfaces of the opposite end into a single heat transfer package with collectors formed by corrugated plates adjacent to each other through passage windows and in communication with the supply and exhaust devices of the first coolant, for which a multi-pass flow with at least one by blocking the passage window, and to implement a multi-pass flow of the second heat carrier, at least one partition is installed that connects the supply and exhaust devices without a single connection to a single heat transfer package, separating the second heat carrier along the paths so that at the beginning Along the way, the V-shaped protrusions of the tubular heat-exchange channels are directed by the vertices towards the flow of the second heat carrier, and in the subsequent moves their positions are arbitrary. 2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что единый теплообменный пакет из попарно сваренных по периферийным кромкам пропускных окон и посадочных поверхностей противоположного торца гофрированных пластин набирается с поворотом каждой последующей пары гофрированных пластин относительно предыдущей на 180° параллельно трубчатым теплообменным каналам.2. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that a single heat transfer package of the passage openings pairwise welded along the peripheral edges and the seating surfaces of the opposite end of the corrugated plates is dialed by turning each subsequent pair of corrugated plates 180 ° relative to the previous one parallel to the tubular heat exchange channels. 3. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что для многоходового течения первого теплоносителя в единый теплообменный пакет вставляются попарно сваренные по периферийным кромкам пропускных окон и посадочных поверхностей противоположного торца гофрированные пластины с одним пропускным окном.3. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that corrugated plates with one passage window are inserted in pairs welded along the peripheral edges of the passage windows and landing surfaces of the opposite end for a multi-pass flow of the first heat carrier. 4. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что для многоходового течения второго теплоносителя перегородка, соединяющая без жестких связей устройства подвода и отвода с единым теплообменным пакетом, выполнена подвижной посредством вильчатого соединения с лабиринтными канавками.4. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that for a multi-pass flow of the second heat carrier, a partition connecting without supplying rigid connections the supply and removal devices with a single heat transfer package is movable by means of a forked connection with labyrinth grooves. 5. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что для многоходового течения второго теплоносителя с количеством ходов более двух одна перегородка без жестких связей соединена только с устройством подвода и единым теплообменным пакетом, а дополнительная перегородка с противоположной стороны относительно устройства подвода также без жестких связей соединена с единым теплообменным пакетом и устройством отвода.5. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that for a multi-pass flow of the second heat carrier with more than two strokes, one partition without rigid connections is connected only to the supply device and a single heat exchange package, and the additional partition from the opposite side relative to the supply device is also without rigid connections connected to a single heat transfer package and a removal device. 6. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что боковые технологические каналы вдоль единого теплообменного пакета перекрыты на всю ширину пропускных окон гофрированными лентами.6. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that the side technological channels along a single heat exchange package are blocked by the corrugated tapes over the entire width of the passage windows. 7. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что устройства подвода и отвода первого теплоносителя выполнены в виде тонкостенных патрубков и соединены со штуцерами корпуса с радиальным деформационным зазором до зоны приварки.7. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that the inlet and outlet of the first coolant are made in the form of thin-walled pipes and are connected to the body fittings with a radial deformation gap to the welding zone. 8. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что единый теплообменный пакет по бокам опирается на уголки, закрепленные на стенках корпуса.8. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that a single heat transfer package on the sides rests on the corners mounted on the walls of the housing.
RU2019103172A 2019-02-05 2019-02-05 Multi-pass cross-flow heat exchanger plate RU2726136C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019103172A RU2726136C1 (en) 2019-02-05 2019-02-05 Multi-pass cross-flow heat exchanger plate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019103172A RU2726136C1 (en) 2019-02-05 2019-02-05 Multi-pass cross-flow heat exchanger plate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2726136C1 true RU2726136C1 (en) 2020-07-09

Family

ID=71510607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019103172A RU2726136C1 (en) 2019-02-05 2019-02-05 Multi-pass cross-flow heat exchanger plate

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2726136C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116242171A (en) * 2023-01-31 2023-06-09 南通星球石墨股份有限公司 Carbon crystal cooler

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2850008A1 (en) * 1978-11-17 1980-05-29 Biprokwas Heat exchanger with tube bundle - has partitions parallel to tubes forming chambers through which medium flows alternately
FR2517423B3 (en) * 1981-11-27 1984-11-09 Gte Prod Corp
RU2206851C1 (en) * 2001-12-27 2003-06-20 Худяков Алексей Иванович Shell-and-plate heat exchanger (modofocations)
RU2435123C2 (en) * 2006-11-20 2011-11-27 Альфа Лаваль Корпорейт Аб Plate-type heat exchanger
JP5812050B2 (en) * 2013-07-25 2015-11-11 トヨタ自動車株式会社 Fuel injection valve
WO2017014497A1 (en) * 2015-07-23 2017-01-26 주식회사 경동나비엔 Heat exchanger

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2850008A1 (en) * 1978-11-17 1980-05-29 Biprokwas Heat exchanger with tube bundle - has partitions parallel to tubes forming chambers through which medium flows alternately
FR2517423B3 (en) * 1981-11-27 1984-11-09 Gte Prod Corp
RU2206851C1 (en) * 2001-12-27 2003-06-20 Худяков Алексей Иванович Shell-and-plate heat exchanger (modofocations)
RU2435123C2 (en) * 2006-11-20 2011-11-27 Альфа Лаваль Корпорейт Аб Plate-type heat exchanger
JP5812050B2 (en) * 2013-07-25 2015-11-11 トヨタ自動車株式会社 Fuel injection valve
WO2017014497A1 (en) * 2015-07-23 2017-01-26 주식회사 경동나비엔 Heat exchanger

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116242171A (en) * 2023-01-31 2023-06-09 南通星球石墨股份有限公司 Carbon crystal cooler
CN116242171B (en) * 2023-01-31 2024-03-01 南通星球石墨股份有限公司 Carbon crystal cooler

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10386130B2 (en) Flow devices and methods for guiding fluid flow
RU2717732C2 (en) Condensing heat exchanger equipped with heat exchanging device
CN109579573A (en) A kind of spiral lattice board shell-and-tube heat exchanger
CA2899275A1 (en) Heat exchanger having a compact design
RU2726136C1 (en) Multi-pass cross-flow heat exchanger plate
KR101710088B1 (en) Coil and heat exchanger with the same
CN114136127A (en) A three-medium plate heat exchanger
CN113606961B (en) A three-medium heat exchanger with auxiliary heat exchange structure
JP7097082B2 (en) Heat exchanger
RU2686134C1 (en) Plate heat exchanger and the plate heat exchanger manufacturing method
CN207214840U (en) A kind of condenser for being applicable steam waste heat type ORC electricity generation systems
RU2659677C1 (en) Plate heat exchanger and the plate heat exchanger manufacturing method
CN210922246U (en) Condensing heat exchanger for petrochemical equipment
CN103471074A (en) Compact smoke and waste heat recovery and steam generation device
RU181420U1 (en) SHELL-TUBULATED HEAT EXCHANGE UNIT
CN112555890A (en) Air preheater, flue gas treatment system using air preheater and flue gas treatment method
RU178821U1 (en) HEAT EXCHANGE MODULE
RU184138U1 (en) CASED TUBE HEAT EXCHANGE UNIT FOR DISPOSAL OF HEAT OF TECHNOLOGICAL GASES
CN206330455U (en) A kind of low pressure loss plate type heat exchanger exchanged heat suitable for vapour-liquid
CN220817791U (en) Tail flue gas recycling system of waste heat boiler
CN103353125A (en) Baffling fin casting plate-type air pre-heater
RU2772675C1 (en) Remote block economizer of the boiler
RU126814U1 (en) PLATE HEAT EXCHANGER
CN106524799A (en) Plate-type heat exchanger suitable for steam-liquid heat exchange
CN112964099A (en) All-welded plate-shell heat exchanger and machining method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210206