Пластинчатый теплообменный аппарат
Полезная модель направлена на расширение возможностей пластинчатых аппаратов по возможности организации движения теплоносителей и обеспечение равнонагруженного по периметру аппарата силовых элементов, а также увеличения надежности и герметичности. Указанный технический результат достигается тем, что пластины заменены дисками, которые помещены в цилиндрический кожух. Благодаря этому по периметру аппарата действуют одинаковые растягивающие усилия и становится непринципиальным выбор мест установки переливных отверстий между пластинами, что позволяет выбрать любое взаимное направление движения теплоносителей.
Полезная модель относится к теплообменным аппаратам, теплопередающая поверхность которых выполнена из листового материала, и предназначена для реализации процессов теплообмена.
Известна конструкция разборного пластинчатого теплообменного аппарата, который представляет собой пакеты теплопередающий поверхностей - прямоугольных пластин собранных между двумя плитами стянутых шпильками, с диагональным расположением переливных отверстий в пластинах (А.С.Тимонин, «Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования» Т2, Калуга, Издательство Н.Бочкаревой, 2002 г.; с 696).
Недостатком данной конструкции являются: - возможность осуществления только двух вариантов движения теплоносителей между теплообменными поверхностями - прямоточное и противоточное, так как переливные отверстия нельзя расположить в любом месте теплообменной поверхности, а так же - проблема обеспечения герметичности пакета пластин, связанная с неравномерностью стягивающих усилий, действующих по периметру теплообменных поверхностей аппарата, возникающих в процессе его сборки и последующей эксплуатации.
Данный пластинчатый теплообменный аппарат является наиболее близким к заявляемой полезной модели по своей сущности и техническому результату.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в осуществлении любого из трех возможных вариантов движения теплоносителей между теплообменными поверхностями - прямоток, противоток и перекрестный ток, и в повышении герметичности пакета пластин за счет торцевого упора прокладок в цилиндрический корпус аппарата.
Технический результат, достигаемый при этом, - исполнение пластинчатого теплообменного аппарата с теплообменными поверхностями в виде дисков, собранных в общем цилиндрическом корпусе, повышение герметичности аппарата и осуществление трех различных типов движения теплоносителей между теплообменными поверхностями.
Для достижения указанного технического результата при данной решаемой задаче в предлагаемом теплообменном аппарате теплообменные поверхности выполнены в виде дисков, что позволяет располагать переливные отверстия под любым углом в одной плоскости друг относительно друга. Так же пакеты теплообменных пластин - дисков собраны в цилиндрическом корпусе между двумя крышками, которые закрепляются с помощью болтовых соединений, что позволяет уменьшить влияние сборки и последующей эксплуатации теплообменного аппарата на его герметичность.
На фиг.1 представлена конструкция пластинчатого теплообменного аппарата с поверхностями теплообмена в виде дисков, расположенных в общем корпусе для осуществления процесса теплообмена. Он состоит из поверхностей теплообмена - дисков - 1;, прокладок - 2; кольцевых прокладок, образующих каналы для движения теплоносителей -3; крышек -4 и, соединяющих их с корпусом - 5 болтовых соединений -6; штуцеров для подвода и отвода нагреваемой среды и греющего теплоносителя -7.
Греющий теплоноситель и нагреваемая среда подаются через штуцера 7 в каналы, образованные дисками 1, прокладками 2 и кольцевыми прокладками 3, обеспечивающими перетекание сред из одной полости в другую без непосредственного контакта между ними. Греющий теплоноситель отдает тепло нагреваемой среде через поверхности теплообмена - диски, происходит процесс теплообмена.
На фиг.2 представлена схема перекрестного тока рабочих сред. Для его осуществления необходимо повернуть диски 1 друг относительно друга (в одной плоскости) таким образом, чтобы осевые линии переливных отверстий, пересекаясь (в проекции) образовывали угол 90о, а греющий теплоноситель и нагреваемую среду подать так, чтобы их потоки были направлены встречно друг другу. Прокладки 2 и кольцевые прокладки 3 обеспечивают перетекание сред из одной полости в другую без непосредственного контакта между ними.
Пластинчатый теплообменный аппарат, отличающийся тем, что поверхности теплообмена выполнены в виде дисков, разделенных прокладками и кольцевыми прокладками, находящихся в общем цилиндрическом корпусе и сжимаемых крышками.
