трубчато-пластинчатый теплообменник и способ его изготовления
Классы МПК: | F28D9/00 Теплообменные аппараты с неподвижными плоскими или пластинчатыми каналами для двух теплоносителей, причем оба теплоносителя контактируют с разделяющими стенками канала F28F3/08 элементы, сконструированные для сборки в виде стопкообразных комплектов, например разбираемых для чистки |
Автор(ы): | Антониади В.Г., Сыропятов В.П., Власов И.А., Орехов В.С., Важенин Е.В. |
Патентообладатель(и): | Антониади Валерий Георгиевич, Сыропятов Владимир Павлович, Власов Иван Армидонович, Орехов Владимир Степанович, Важенин Евгений Васильевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-06-08 публикация патента:
20.02.2003 |
Изобретение предназначено для применения в области теплотехники, а именно в компрессоростроении, энергетике, химической и пищевой промышленности. Трубчато-пластинчатый теплообменник содержит боковые плиты, имеющие отверстия, пластины с отбортовками и трубы, проходящие через отверстия боковых плит и пластин, причем пластины имеют отверстия с конусообразными лепестковыми отбортовками, отбортовки пластин наклонены экспоненциально под углом 0-90o к горизонтали, зазор между трубами и лепестками отбортовок пластин составляет не более 0,1d, где d - наружный диаметр теплообменных труб, и заполнен высокотеплопроводным коррозионно-стойким металлом, поверхности трубчато-пластинчатого теплообменника защищены от коррозии двумя слоями коррозионно-стойких металлов. Зазор между трубами и лепестками отбортовок пластин может быть заполнен цинком, поверхности трубчато-пластинчатого теплообменника защищены от коррозии последовательно цинком и хромом. Зазор между трубами и лепестками отбортовок пластин может быть заполнен кадмием, поверхности трубчато-пластинчатого теплообменника защищены от коррозии в первом слое кадмием. Способ изготовления трубчато-пластинчатого теплообменника, заключающийся в выполнении в пластинах отверстий с отбортовками, нанизывании пластин на трубы и обжимании пластин, причем в заготовках пластин на глубину 0,5-0,95 их толщины выполняют насечки, выдавливают отверстия с конусообразными лепестковыми отбортовками, имеющие диаметр (0,9-1,1)d, заполняют методом электролиза высокотеплопроводным коррозионно-стойким металлом зазор между трубами и лепестками отбортовок пластин, поверхности трубчато-пластинчатого теплообменника последовательно защищают от коррозии методом электролиза двумя слоями коррозионно-стойких металлов. Зазор между трубами и лепестками отбортовок пластин заполняют методом цинкования цинком, поверхности трубчато-пластинчатого теплообменника последовательно защищают от коррозии методом цинкования цинком с последующим покрытием хромом методом хроматирования. Нанизывание пластин с середины трубы осуществляется с изменением направления отбортовок на противоположное. Зазор между трубами и лепестками отбортовок пластин могут заполнять методом кадмирования кадмием, поверхности трубчато-пластинчатого теплообменника защищают от коррозии в первом слое методом кадмирования кадмием. Изобретение позволяет упростить технологию изготовления трубчато-пластинчатого теплообменника, а также повысить эффективность теплообмена в теплообменнике. 2 с. и 5 з.п.ф-лы, 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Трубчато-пластинчатый теплообменник, содержащий боковые плиты, имеющие отверстия, пластины, имеющие отверстия с отбортовками, и трубы, проходящие через отверстия боковых плит и пластин, отличающийся тем, что пластины имеют отверстия с конусообразными лепестковыми отбортовками, отбортовки пластин наклонены экспоненциально под углом 0-90o к горизонтали, зазор между трубами и лепестками отбортовок пластин составляет не более 0,1d, где d - наружный диаметр теплообменных труб, и заполнен высокотеплопроводным коррозионно-стойким металлом, поверхности трубчато-пластинчатого теплообменника защищены от коррозии двумя слоями коррозионно-стойких металлов. 2. Трубчато-пластинчатый теплообменник по п.1, отличающийся тем, что зазор между трубами и лепестками отбортовок пластин заполнен цинком, поверхности трубчато-пластинчатого теплообменника защищены от коррозии последовательно цинком и хромом. 3. Трубчато-пластинчатый теплообменник по п.1, отличающийся тем, что зазор между трубами и лепестками отбортовок пластин заполнен кадмием, поверхности трубчато-пластинчатого теплообменника защищены от коррозии в первом слое кадмием. 4. Способ изготовления трубчато-пластинчатого теплообменника, заключающийся в выполнении в пластинах отверстий с отбортовками, нанизывании пластин на трубы и обжимании пластин, отличающийся тем, что в заготовках пластин на глубину 0,5-0,95 их толщины выполняют насечки, выдавливают отверстия с конусообразными лепестковыми отбортовками, имеющие диаметр (0,9-1,1)d, заполняют методом электролиза высокотеплопроводным коррозионно-стойким металлом зазор между трубами и лепестками отбортовок пластин, поверхности трубчато-пластинчатого теплообменника последовательно защищают от коррозии методом электролиза двумя слоями коррозионно-стойких металлов. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что зазор между трубами и лепестками отбортовок пластин заполняют методом цинкования цинком, поверхности трубчато-пластинчатого теплообменника последовательно защищают от коррозии методом цинкования цинком с последующим покрытием хромом методом хроматирования. 6. Способ по п.4, отличающийся тем, что нанизывание пластин с середины трубы осуществляется с изменением направления отбортовок на противоположное. 7. Способ по п.4, отличающийся тем, что зазор между трубами и лепестками отбортовок пластин заполняют методом кадмирования кадмием, поверхности трубчато-пластинчатого теплообменника защищают от коррозии в первом слое методом кадмирования кадмием.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к теплотехнике, в частности к теплообменникам с увеличенной площадью поверхности теплообмена в единичном объеме теплообменника, в компрессоростроении, энергетике, химической и пищевой промышленности. Известны пластинчато-ребристый теплообменник, состоящий из пучка труб с пластинчато-ребристыми насадками, и способ его изготовления, который заключается в изготовлении насадок трапецеидальной (прямоугольной или треугольной) формы и надевании их на трубы [1]. Недостатком известного теплообменника является низкая эффективность, сложность конструкции, ограниченность его функциональных возможностей и низкие параметры давления охлаждаемого газа (до 5 МПа). Недостатком способа является сложность изготовления пластинчато-ребристого теплообменника. Наиболее близкими по технической сущности к заявленному изобретению являются трубчато-пластинчатый теплообменник, содержащий боковые плиты, имеющие отверстия, пластины, имеющие отверстия с отбортовками, и трубы, проходящие через отверстия боковых плит и пластин, и способ его изготовления, заключающийся в выполнении в пластинах отверстий с отбортовками, нанизывании пластин на трубы и обжимании пластин [2]. Недостатками известного трубчато-пластинчатого теплообменника являются- низкая эффективность теплообмена, вызванная деформацией пластин смежными трубами, определяемая гладкой поверхностью отбортовок, которые создают ламинарный поток охлаждающего воздуха в каналах теплообменника, обусловленная высоким термическим сопротивлением перехода труба-пластина, которое связано с забиванием воздушной пылью зазора между отбортовкой и трубой и с кольцевым контактом отбортовки и трубы, а также с коррозией контактирующих поверхностей;
- сложность конструкции и повышенные массогабаритные показатели, связанные с установкой смежных труб под углом и фиксацией их боковыми плитами. Недостатком способа является сложность технологии изготовления. Целью предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат - улучшение эффективности теплообмена, упрощение технологии изготовления, конструкции и снижение массогабаритных показателей трубчато-пластинчатого теплообменника. Изобретение, излагаемое в настоящей заявке, предусматривает трубчато-пластинчатый теплообменник, содержащий боковые плиты, имеющие отверстия, пластины, имеющие отверстия с конусообразными лепестковыми отбортовками (отбортовки пластин наклонены экспоненциально под углом 0
![трубчато-пластинчатый теплообменник и способ его изготовления, патент № 2199067](/images/patents/271/2199037/247.gif)
![трубчато-пластинчатый теплообменник и способ его изготовления, патент № 2199067](/images/patents/271/2199037/247.gif)
![трубчато-пластинчатый теплообменник и способ его изготовления, патент № 2199067](/images/patents/271/2199037/247.gif)
![трубчато-пластинчатый теплообменник и способ его изготовления, патент № 2199067](/images/patents/271/2199037/247.gif)
1. Поршневые компрессоры, Ленинград, "Машиностроение", 1987г., стр.244. 2. Патент RU, 1804010, Способ изготовления трубчато-пластинчатого теплообменника, 6 B 21 D 53/04, В 23 Р 15/26.
Класс F28D9/00 Теплообменные аппараты с неподвижными плоскими или пластинчатыми каналами для двух теплоносителей, причем оба теплоносителя контактируют с разделяющими стенками канала
Класс F28F3/08 элементы, сконструированные для сборки в виде стопкообразных комплектов, например разбираемых для чистки