SU1084584A1 - Heat exchanger - Google Patents

Abstract

ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий установленные вертикально плоские решетки и размещенные между ними пары гофрированных пластин, образующих каналы дл  прохода теплоносителей, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена путем увеличени  турбулизации, гофры пластин расположены параллельно, а плдстины каждойпары снабжены на обращенных поверхност х конусными выступами, расположенными в шахматном пор дке. (Л 00 N сд оо 4HEAT EXCHANGER containing installed vertically flat lattices and placed between them a pair of corrugated plates forming channels for the passage of coolants, characterized in that, in order to intensify heat and mass transfer by increasing turbulence, the corrugations of the plates are arranged in parallel, and the plystins of each pair are fitted on the reversed surfaces with conical protrusions staggered. (L 00 N cd oo 4

Description

Изобретение относитс  к тепломассообмену и может найти широкое применение в химической, газовой и других отрасл х промышленности.The invention relates to heat and mass transfer and may find wide application in the chemical, gas and other industries.

Известен тепломассообменный аппарат, содержащий установленные вертикально плоские решетки, расположенные между решетками зигзагообразные перегородки, образуюшие каналы, сообш,енные с источником жидкости и газа 1.A heat and mass transfer apparatus is known, which contains installed vertically flat lattices, zigzag partitions between lattices, forming channels that communicate with a source of liquid and gas 1.

Однако така  конструкци  аппарата не позвол ет интенсифицировать тепломассообменные процессы, протекаюш,ие в нем.However, this design of the apparatus does not allow to intensify the heat and mass transfer processes, proceeding in it.

Известен также теплообменник, содержащий установленные вертикально плоские ре иетки и размещенные между ними пары гофрированных пластин, образующих каналы дл  прохода теплоносителей 2.A heat exchanger is also known that contains vertically flat straps installed and couples of corrugated plates arranged between them, forming channels for the passage of heat-transfer agents 2.

Однако такой теплообменник может быть эффективно использован только дл  газожидкостных низкопотенциальных теплохладоносителей с большим их расходом и фазрвыми превращени ми. Форма каналов дл  прохода теплоносителей не предназначена дл  проведени  высокоэффективного теплообмена с жидкими теплохладоносител ми , так как турбулизаци  потока при этом мала и недостаточно эффективна.However, such a heat exchanger can be effectively used only for gas-liquid low-potential heat-transfer fluids with their large consumption and phase transformations. The shape of the channels for the passage of coolants is not intended for conducting high-efficiency heat exchange with liquid coolants, as the flow turbulization is small and not sufficiently effective.

Цель изобретени  - интенсификаци  тепло-массообмена путем увеличени  турбулизации .The purpose of the invention is to intensify heat and mass transfer by increasing turbulence.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в теплообменнике, содержащем установленные вертикально плоские решетки и размещенные между ними пары гофрированных пластин, образующих каналы дл  прохода теплоносителей, гофры пластин расположены параллельно, а njiacTHHbi каждой пары снабжены на обращенных поверхност х конусными выступами, расположенными в шахматном пор дке.The goal is achieved by the fact that in a heat exchanger containing vertically installed flat grids and placed between them pairs of corrugated plates forming channels for the passage of heat carriers, the corrugations of the plates are arranged in parallel, and njiacTHHbi of each pair is provided on the reversed surfaces with tapered ledges arranged in a checkerboard pattern. .

На фиг. 1 представлена внутренн   часть теплообменника, вертикальный разрез; на фиг. 2 - участок канала, снабженный конусными выступами; на фиг. 3 - пор док расположени  турбулизирующйх выступов.FIG. 1 shows the internal part of the heat exchanger, vertical section; in fig. 2 - channel section, equipped with conical protrusions; in fig. 3 - the location of the turbulence protrusions.

Теплообменник содержит установленные вертикально плоские решетки 1 и размещенные между ними пары гофрированных пластин 2, образующих каналы 3 дл  прохода теплоносителей, причем гофры нластин 2 расположены параллельно, а пластины 2 каждой пары снабжены на обращенных поверхност х конусными выступамиThe heat exchanger contains vertically installed flat gratings 1 and pairs of corrugated plates 2 arranged between them, forming channels 3 for the passage of heat carriers, with corrugations of the nlastins 2 arranged in parallel, and plates 2 of each pair are provided on reversed surfaces with conical protrusions

4, расположенными в шахматном пор дке.4, staggered.

Теплообменник работает следующим образом .The heat exchanger operates as follows.

Жидкость подают на вертикальную рещетку 1, а газ - снизу между решетками.The liquid is fed to the vertical grate 1, and the gas from the bottom between the grids.

Жидкость, стека  пленкой по рещетке 1, диспергируетс  на капли потоком газа, проход щего через отверсти  решетки. Образованные капли улавливаютс  пластиной 2 с образованием пленки, котора  дополнительно турбулизируетс  конусными выступами 4, стека  по наклонной поверхности пластины 2 и отдает (или поглощает) тепло через нее потоку тепло(хладо)агента в канале . Необходимый гидродинамический режим в канале регулируетс  установкой конусных выступов 4, вершины которых взаимно противоположны. Выступы размещены в щахматном пор дке.The liquid, stacked with a film along the grid 1, is dispersed into the droplets by a gas stream passing through the openings of the lattice. The formed drops are trapped by the plate 2 with the formation of a film, which is additionally turbulized by the conical protrusions 4 and stacks along the inclined surface of the plate 2 and releases (or absorbs) heat through it to the heat (cool) agent in the channel. The required hydrodynamic mode in the channel is regulated by installing conical protrusions 4, the vertices of which are mutually opposite. The protrusions are placed in the shakhmatnom order.

Сочетание щахматного расположени  выступов с размещением верщин в противоположные стороны обеспечивает движение жидкости по двум взаимодействующим плоскост м от стенки к стенке и по шахматному р ду, т.е. создает эффект винтового движени  потока вдоль канала, обеспечива  сильно развитое турбулентное движение по всему объему. Кроме того, сочетание указанных выше признаков с зигзагообразной формой канала приводит к изменению направлени  винтового движени  на обратное (фиг. 2). Все эти факторы в совокупности позвол ют посто нно, многократно обновл ть поверхности теплообмена, значительно увеличивать коэффициент теплоотдачи внутри канала 3 дл  теплохладоносител , который  вл етс  определ ющим при повыщении эффективности теплопередачи по аппарату в целом.The combination of the projection of the protrusions with the placement of the vertices in opposite directions ensures the movement of the fluid along two interacting planes from wall to wall and along the chessboard row, i.e. creates the effect of a helical flow along the channel, providing a highly developed turbulent motion throughout the volume. In addition, the combination of the above features with the zigzag shape of the channel leads to a reversal of the direction of the screw movement (Fig. 2). All of these factors, in combination, allow constant, multiple renewal of heat exchange surfaces, significantly increase the heat transfer coefficient inside channel 3 for the coolant, which is decisive for increasing the efficiency of heat transfer in the apparatus as a whole.

Турбулизирующие выступы 4 обеспечивают также необходимую жесткость и прочность предлагаемого устройства при воспри тии нагрузок, возникающих от разности давлени . Таким образом, выступы выполн ют одновременно функции укреплени  и турбулизации.The turbulizing protrusions 4 also provide the necessary rigidity and strength of the device according to the perception of the stresses arising from the pressure difference. Thus, the protrusions perform simultaneously the functions of reinforcement and turbulence.

Если вершины конусов выступов не выполн ть во взаимно противоположных направлени х , то жидкость будет двигатьс  вдоль стенки, сопр женной с меньшими основани ми конусов, и эффективные формы винтового движени  будут отсутствовать.If the tips of the cones of the protrusions are not performed in mutually opposite directions, then the fluid will move along the wall adjacent to the smaller bases of the cones, and effective forms of the screw movement will be absent.

Claims (1)

ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий установленные вертикально плоские решетки и размещенные между ними пары гофрированных пластин, образующих каналы для прохода теплоносителей, отличающийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена путем увеличения турбулизации, гофры пластин расположены параллельно, а плдстины каждой пары снабжены на обращенных поверхностях конусными выступами, расположенными в шахматном порядке.HEAT EXCHANGER containing vertically mounted flat gratings and pairs of corrugated plates placed between them, forming channels for the passage of coolants, characterized in that, in order to intensify heat and mass transfer by increasing turbulization, the corrugations of the plates are parallel, and plststins of each pair are provided with conical protrusions on the turned surfaces, staggered. QO hU СПQO hU SP QOQO 4^4 ^