RU139843U1

RU139843U1 - RECUPERATOR

Info

Publication number: RU139843U1
Application number: RU2013125009/06U
Authority: RU
Inventors: Владимир Евсеевич Злотин; Дмитрий Владимирович Злотин
Original assignee: Владимир Евсеевич Злотин; Дмитрий Владимирович Злотин
Priority date: 2013-05-29
Filing date: 2013-05-29
Publication date: 2014-04-27

Abstract

Полезная модель относится к теплоэнергетике и машиностроению и может быть использована в области теплообменной аппаратуры типа металлических оребренных пластинчатых теплообменников, преимущественно для газовых сред. Рекуператор представляет собой ажурный, легкий, термопластичный пакет приваренных к друг другу оребренных тонколистовых металлических панелей, в частности, биметаллических, с чередованием панелей, выполненных с продольным и поперечным оребрением. Предлагаются формулы для расчета толщины пластин панелей и геометрических параметров каналов для прохода теплоносителя. Предлагаемый рекуператор обеспечивает утилизацию тепла с производительностью по газу от 60 м3/час до 400000 м3/час для температуры теплоносителя от 60 до 1300°С и возвращает до 40% и более потраченной энергии. The utility model relates to heat power engineering and mechanical engineering and can be used in the field of heat exchange equipment such as metal finned plate heat exchangers, mainly for gaseous media. The recuperator is an openwork, lightweight, thermoplastic package of finned sheet metal panels welded to each other, in particular bimetallic, with alternating panels made with longitudinal and transverse finning. Formulas are proposed for calculating the thickness of the panel plates and the geometric parameters of the channels for the passage of the coolant. The proposed recuperator provides heat recovery with a gas capacity of 60 m3 / h to 400,000 m3 / h for a coolant temperature of 60 to 1300 ° C and returns up to 40% or more of the energy spent.

Description

Полезная модель относится к области теплообменной аппаратуры, а именно к металлическим оребренным пластинчатым теплообменникам, преимущественно для газовых сред, и может быть использована в системах электрического или газового нагрева, а также нагрева мазутом или углем для очистки отходящего в атмосферу тепла и/или его повторного использования, например, для технологических процессов или обогрева помещений.The utility model relates to the field of heat exchange equipment, namely to metal finned plate heat exchangers, mainly for gaseous media, and can be used in electric or gas heating systems, as well as heating with fuel oil or coal to clean the waste heat and / or its reuse , for example, for technological processes or space heating.

Известен рекуперативный пластинчатый теплообменник, содержащий пакет, собранный из оребренных тонколистовых панелей (ОТП), выполненный путем наложения друг на друга ОТП с продольно и поперечно ориентированными ребрами, в которых ОТП выполнены из пар параллельных прямоугольно гофрированных пластин, причем каждая пара пластин жестко скреплена с двух сторон кромками пластин, находящимися в плоскости основания гофр. При этом образованные каналы прямоугольного сечения для перекрестного прохода теплоносителей, как горизонтальные, так и вертикальные, имеют двойные стенки гофр, причем ребрами в известном устройстве являются двойные вертикальные стенки гофр. (US 4099928, 11.07.1978).Known recuperative plate heat exchanger containing a package assembled from finned sheet panels (OTP), made by stacking OTP with longitudinally and transversely oriented ribs, in which the OTP is made of pairs of parallel rectangular corrugated plates, each pair of plates rigidly bonded from two sides of the edges of the plates located in the plane of the base of the corrugation. Moreover, the formed channels of rectangular cross-section for the cross-passage of heat carriers, both horizontal and vertical, have double walls of corrugations, and the edges in the known device are double vertical walls of corrugations. (US 4099928, 07/11/1978).

Известное устройство имеет недостаточно прочную конструкцию, что объясняется креплением ОТП только по их кромкам. К недостатку относится также наличие двойных стенок между каналами для прохода теплоносителей, образованными соседними ОТП, что приводит к снижению эффективность работы известного устройства за счет снижения теплопередачи от одной среды теплоносителя к другой через двойные стенки каналов. При этом отсутствие герметичности горизонтальных двойных стенок гофр, расположенных между вертикальными ребрами, не исключает перетекания теплоносителей внутри каждой ОТП, что снижает эффективность работы известного устройства.The known device has a insufficiently strong structure, which is explained by the fastening of the OTP only along their edges. A disadvantage also is the presence of double walls between the channels for the passage of coolant formed by adjacent OTP, which reduces the efficiency of the known device by reducing heat transfer from one medium to another through the double walls of the channels. In this case, the lack of tightness of the horizontal double walls of the corrugations located between the vertical ribs does not exclude the flow of coolants inside each OTP, which reduces the efficiency of the known device.

Известно устройство, содержащее пакет, собранный из ОТП, выполненный путем наложения друг на друга ОТП с продольно и поперечно ориентированными ребрами, в которых ОТП выполнены сварными, в частности, биметаллическими, в которых пластины и ребра ОТП выполнены из разных материалов. Приварка ребер к пластинам ОТП образует металлургически целостное их соединение, что обеспечивает достаточно высокие прочностные характеристики этого устройства. При этом выполнение ребер и пластин ОТП из разных материалов позволяет использовать это устройство для широкого круга теплоносителей, оптимизировать процессы теплообмена в соответствии со свойствами теплоносителя и снизить стоимость этого устройства за счет использования более дешевых материалов. (RU 43954 U1, 21.06.2004, прототип).A device is known that contains a package assembled from an OTP, made by superposing on one another an OTP with longitudinally and transversely oriented ribs, in which the OTP is welded, in particular, bimetallic, in which the plates and ribs of the OTP are made of different materials. Welding of the ribs to the OTP plates forms a metallurgically integral connection thereof, which provides a sufficiently high strength characteristics of this device. At the same time, the implementation of ribs and OTP plates from different materials allows you to use this device for a wide range of coolants, optimize heat transfer processes in accordance with the properties of the coolant and reduce the cost of this device through the use of cheaper materials. (RU 43954 U1, 06/21/2004, prototype).

Недостатком этого устройства является неспособность реализации его работоспособности в полной степени, так как отсутствие герметичного соединение между ОТП способствует перетоку теплоносителя из полостей каналов с одной средой в полости каналов для прохода теплоносителя с другой средой, а также к смешиванию теплоносителей, что приводит к неполному использованию тепловой энергии теплоносителей, кроме того, использование дополнительных элементов крепления для сборки ОТП в пакет рекуператора повышает массогабаритные параметры этого устройства и не обеспечивает эффективной теплопередачи из-за наличия разнотолщинных элементов крепления.The disadvantage of this device is the inability to fully realize its operability, since the absence of a tight connection between the OTP facilitates the flow of the coolant from the channel cavities with one medium into the channel cavities for the passage of the coolant with another medium, as well as the mixing of heat carriers, which leads to the incomplete use of heat energy of coolants, in addition, the use of additional fastening elements for assembling OTP in the heat exchanger package increases the overall dimensions of this device and does not provide effective heat transfer due to the presence of different thickness mounting elements.

Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности конструкции пакета рекуператора, расширение температурного диапазона его использования и повышение срока эксплуатации при уменьшении массогабаритных параметров.The technical problem to which the utility model is directed is to increase the design efficiency of the heat exchanger package, expand the temperature range of its use and increase the operating life while reducing the overall dimensions.

Решение технической задачи достигается тем, что в пакете рекуператора выполненного из сварных оребренных тонколистовых панелей, в частности, биметаллических, наложенных друг на друга с чередованием панелей с продольно и поперечно ориентированными ребрами, согласно полезной модели, панели герметично соединены друг с другом путем приварки кромок каждой пластины панели в ее сечении поперек ребер с верхними кромками двух крайних ребер пластины панели с продольно ориентированными ребрами, при этом высота ребер связана с расстоянием между соседними ребрами следующим соотношениемThe solution to the technical problem is achieved by the fact that in a heat exchanger package made of welded finned sheet panels, in particular bimetallic, superimposed on each other with alternating panels with longitudinally and transversely oriented ribs, according to a utility model, the panels are hermetically connected to each other by welding the edges of each the panel plate in its cross section across the ribs with the upper edges of the two extreme ribs of the panel plate with longitudinally oriented ribs, while the height of the ribs is related to the distance between adjacent edges by the following relation

гдеWhere

Н - высота ребер, м;H is the height of the ribs, m;

В - расстояние между соседними ребрами, м;In - the distance between adjacent ribs, m;

а толщина пластин рассчитана, исходя из следующей формулыand the plate thickness is calculated based on the following formula

гдеWhere

D - толщина пластины, м;D is the plate thickness, m;

k - эмпирический коэффициент, учитывающий свойства материала пластины панели и нестационарные моменты работы рекуператора, выбираемый из диапазона значений от 1,4·10^-4 до 5·10^-4;k is an empirical coefficient that takes into account the properties of the panel plate material and unsteady moments of the recuperator, selected from a range of values from 1.4 · 10 ^-4 to 5 · 10 ^-4 ;

λ - коэффицент теплопроводности материала пластины панели при температуре, равной среднему значению температур сред теплообмена в каналах для прохода теплоносителя, Вт/(м·К).λ is the coefficient of thermal conductivity of the material of the panel plate at a temperature equal to the average temperature of the heat transfer media in the channels for the passage of the coolant, W / (m · K).

При этом в некоторых случаях панели герметично соединены друг с другом путем приварки кромок каждой пластины панели в ее сечении поперек ребер с кромками пластин панели с продольно ориентированными ребрами, подогнутыми к поверхности пластины панели на угол от 35° до 145° на высоту, равную высоте ребер.Moreover, in some cases, the panels are hermetically connected to each other by welding the edges of each panel plate in its cross section across the ribs with the edges of the panel plates with longitudinally oriented ribs bent to the surface of the panel plate at an angle from 35 ° to 145 ° to a height equal to the height of the ribs .

Техническим результатом, достигаемым при реализации предлагаемого устройства по сравнению с устройством по прототипу, является повышение эффективности работы рекуператора и улучшение теплофизических характеристик при расширении возможности его применения.The technical result achieved by the implementation of the proposed device in comparison with the device of the prototype is to increase the efficiency of the recuperator and improve the thermal characteristics while expanding the possibility of its use.

Указанный технический результат достигается выполнением пакета рекуператора с герметизацией крайних каналов для прохода теплоносителей путем их заварки. При этом исключается смешивание сред теплообмена и снижается вероятность появления термических напряжений в конструкции. Это объясняется тем, что все сечение каналов теплоносителей нагревается равномерно, так как в отсутствуют элементы крепления в конструкции пакета, в связи с чем отсутствует и разнотолщинность стенок каналов теплоносителей, и поэтому в сечении рекуператора не возникает термических напряжений, а значит и преждевременных механических разрушений в переходные моменты работы рекуператора, что повышает срок эксплуатации предлагаемого устройства за счет более эффективной конструкции, по сравнению с устройством по прототипу.The specified technical result is achieved by the implementation of the recuperator package with sealing of the extreme channels for the passage of coolants by welding them. This eliminates the mixing of heat transfer media and reduces the likelihood of thermal stresses in the structure. This is explained by the fact that the entire cross section of the coolant channels is heated evenly, since there are no fasteners in the package design, and therefore there is no thickness variation of the walls of the coolant channels, and therefore, thermal stress does not occur in the heat exchanger section, and therefore premature mechanical damage transitional moments of the recuperator, which increases the life of the proposed device due to the more efficient design, compared with the device of the prototype.

Достижение указанного технического результата по повышению эффективности конструкции и снижении массогабаритных показателей предлагаемого устройства также объясняется сварной конструкцией пакета рекуператора без использования дополнительных элементов крепления, по сравнению с устройством по прототипу, в котором используется корпус или другие элементы крепления. При этом герметичное соединение нескольких сварных ОТП в пакет представляет собой самостоятельный модуль рекуператора, который может использоваться самостоятельно или встраиваться в группу подобных модулей, в частности, выполненных из других материалов, что расширяет возможность применения предлагаемого устройства по сравнению с устройством по прототипу.The achievement of the specified technical result to increase the design efficiency and reduce the overall dimensions of the proposed device is also due to the welded design of the heat exchanger package without the use of additional fasteners, compared with the prototype device that uses a housing or other fasteners. Moreover, the hermetic connection of several welded OTP in the package is an independent recuperator module, which can be used independently or integrated into a group of similar modules, in particular, made of other materials, which expands the possibility of using the proposed device compared to the prototype device.

Указанный технический результат достигается также тем, что расположение сварных ОТП в виде слоеного пирога с герметично заделанными краями позволяет создать разделенные тонкой стенкой параллельные каналы для прохода теплоносителей, в частности, газовых сред, с эффективной теплопередачей геометрические параметры которых предлагается рассчитывать по формулам (1) и (2). Формула (1) позволяет вычислить нижнюю и верхнюю границы оптимальных значений отношения высоты ребер к расстоянию между соседними ребрами, которое определяет геометрию канала, что важно для создания условий эффективного теплосъема и для получения необходимого аэродинамического сопротивления в этом канале. Формула (2) определяет оптимальную толщину панели при заданных типах теплоносителей в зависимости от материала пластины ОТП, учитывая, что материал для каждой пластины может быть разным, если пакет выполнен биметаллическим. Указанные соотношения позволяют получить рекомендации к выбору параметров ОТП в зависимости от типа теплоносителя и от материала пластин без трудоемкого и дорогостоящего экспериментального поиска. Проведенные расчеты и полученные опытным путем данные показывают, что при выполнении соотношений по формуле (1), потоки газовых сред, при принятых для работы рекуператоров скоростях потоков, приобретают турбулентный характер, обеспечивая высокую эффективность теплосъема и получение необходимого аэродинамического сопротивления. Указанные соотношения являются предельными. Нарушение условий неравенства (1) приводит к ламинарному характеру движения газовых потоков и низкой эффективности рекуператора. Это объясняется тем, что наиболее эффективным средством интенсификации процесса теплопередачи является создание турбулентности в каналах сред теплообмена. Но при относительно малой высоте ребер, а именно, меньше или равной 0,33·В, или при относительно большом расстоянии между ребрами, а именно, больше или равном 1/3 высоты ребер, ячейки газовых каналов становятся плоскими и газовый поток приобретает ламинарный характер, что приводит к низкой теплоотдаче, а значит и низкой эффективности теплообмена. Расчеты также показывают, что при толщине пластин ОТП, выбранных из соотношения по формуле (2) с использованием эмпирического коэффициента k, полученного авторами опытным путем, температура металла пластины не превышает усредненного значения температур сред теплообмена. Так, например, если температура греющей среды составляет 1200°С, а нагреваемой среды 20°С, то металл, разделяющий их стенки, нагреется только до температуры 610°С. Это позволяет применять низкотемпературные стали для высоких температур газовых сред, а именно, до температур, лежащих в диапазоне от 1100°С до 1300°С, вместо обычных для этих сталей значений - не превышающих 800°С или 900°С, что позволяет расширить возможности применения предлагаемого устройства по сравнению с устройством по прототипу. Указанный диапазон предельных значений коэффициента k в формуле (2) обусловлен разными требованиями к механической прочности стенок рекуператора при его различных габаритных параметрах и условиями равномерного прогрева элементов теплообмена в переходные моменты работы рекуператора, благодаря которому исключаются термические напряжения, разрушающие пакет рекуператора.The indicated technical result is also achieved by the fact that the location of the welded OTP in the form of a puff cake with hermetically sealed edges allows you to create parallel channels separated by a thin wall for the passage of coolants, in particular gas media, with effective heat transfer, the geometric parameters of which are proposed to be calculated using formulas (1) and (2). Formula (1) allows us to calculate the lower and upper boundaries of the optimal values of the ratio of the height of the ribs to the distance between adjacent ribs, which determines the geometry of the channel, which is important for creating conditions for effective heat removal and for obtaining the necessary aerodynamic drag in this channel. Formula (2) determines the optimal thickness of the panel for given types of coolants, depending on the material of the OTP plate, given that the material for each plate can be different if the package is made bimetallic. The indicated ratios make it possible to obtain recommendations for the selection of OTP parameters depending on the type of coolant and on the material of the plates without a laborious and expensive experimental search. The calculations and empirically obtained data show that when the relations are satisfied by the formula (1), the gas flows, at the flow rates adopted for the operation of the recuperators, acquire a turbulent character, providing high heat removal efficiency and obtaining the necessary aerodynamic drag. The indicated ratios are limiting. Violation of the conditions of inequality (1) leads to the laminar nature of the movement of gas flows and low efficiency of the recuperator. This is because the most effective means of intensifying the heat transfer process is to create turbulence in the channels of the heat transfer media. But with a relatively small height of the ribs, namely, less than or equal to 0.33 · V, or with a relatively large distance between the ribs, namely, greater than or equal to 1/3 of the height of the ribs, the cells of the gas channels become flat and the gas flow becomes laminar , which leads to low heat transfer, and hence low heat transfer efficiency. Calculations also show that when the thickness of the OTP plates selected from the relation according to formula (2) using the empirical coefficient k obtained experimentally by the authors, the temperature of the plate metal does not exceed the average temperature of the heat transfer media. So, for example, if the temperature of the heating medium is 1200 ° C, and the temperature of the heated medium is 20 ° C, then the metal separating their walls will only heat up to a temperature of 610 ° C. This allows the use of low-temperature steels for high temperatures of gaseous media, namely, to temperatures lying in the range from 1100 ° C to 1300 ° C, instead of the usual values for these steels - not exceeding 800 ° C or 900 ° C, which allows expanding the possibilities the application of the proposed device in comparison with the device of the prototype. The specified range of limiting values of the coefficient k in formula (2) is due to different requirements for the mechanical strength of the walls of the heat exchanger with its various dimensional parameters and the conditions for uniform heating of the heat transfer elements at transient moments of the heat exchanger, which eliminates thermal stresses that destroy the heat exchanger package.

Указанный технический результат повышения эффективности работы предлагаемого устройства достигается также в некоторых случаях, когда ОТП герметично соединены друг с другом путем приварки кромок каждой пластины панели в ее сечении поперек ребер с кромками пластин панели с продольно ориентированными ребрами, подогнутыми к поверхности листа панели на угол от 35° до 145° на высоту, равную высоте ребер. Кроме того, в отдельных случаях это позволяет снизить трудоемкость сборки пакета рекуператоров, так как ребра могут при их изготовлении иметь небольшой гофр внешней кромки, а подогнутый край имеет ровную внешнюю кромку, что исключает правку при сборке пакетов. Кроме того угол, образованный подогнутой кромкой снижает лобовое сопротивление потоку газовой среды, поступающей в каналы для прохода теплоносителей. Указанные значения угла подгибки кромок от 35° до 145° являются предельными, при которых лобовое сопротивление еще уменьшается. Но при значениях угла подгибки больших 145° или меньших 35° лобовое сопротивление практически не меняется, а габаритные размеры рекуператора неоправданно увеличиваются за счет выступа, образованного подогнутой кромкой пластины ОТП. При этом наличие дополнительных ребер за счет отгиба края пластин улучшает теплофизические свойства рекуператора также за счет того, что сечения смежных с ними крайних прямоугольных каналов в этом случае нагреваются более равномерно.The specified technical result of increasing the efficiency of the proposed device is also achieved in some cases when the OTP are hermetically connected to each other by welding the edges of each panel plate in its cross section across the ribs with the edges of the panel plates with longitudinally oriented ribs bent to the surface of the panel sheet at an angle of 35 ° to 145 ° to a height equal to the height of the ribs. In addition, in some cases, this reduces the laboriousness of assembling a package of recuperators, since the ribs can have a small corrugation of the outer edge during their manufacture, and the bent edge has a flat outer edge, which eliminates editing during assembly of the packages. In addition, the angle formed by the bent edge reduces the frontal resistance to the flow of the gaseous medium entering the channels for the passage of coolants. The indicated values of the edge bending angle from 35 ° to 145 ° are limiting at which the drag is still reduced. But when the bending angle is greater than 145 ° or less than 35 °, the drag practically does not change, and the overall dimensions of the recuperator unjustifiably increase due to the protrusion formed by the bent edge of the OTP plate. Moreover, the presence of additional ribs due to the bending of the edge of the plates improves the thermophysical properties of the recuperator also due to the fact that the cross sections of adjacent extreme rectangular channels in this case are heated more evenly.

На чертежах фиг.1, фиг.2, фиг.3 и фиг.4 схематично изображены предлагаемые конструкции рекуператоров.In the drawings, FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3 and FIG. 4 schematically show the proposed designs of recuperators.

На фиг.1 схематично изображен рекуператор, собранный из ОТП путем приварки кромок каждой пластины ОТП в ее сечении поперек ребер с верхними кромками двух крайних ребер пластины ОТП с продольно ориентированными ребрами.Figure 1 schematically shows a recuperator assembled from an OTP by welding the edges of each OTP plate in its cross section across the ribs with the upper edges of the two extreme edges of the OTP plate with longitudinally oriented ribs.

На фиг.2 схематично изображен рекуператор, собранный из ОТП путем приварки кромок каждой пластины ОТП в ее сечении поперек ребер с кромками пластин ОТП с продольно ориентированными ребрами, подогнутыми к поверхности пластины ОТП на угол 35 градусов на высоту, равную высоте ребер. Толщина элементов рекуператора не показана.Figure 2 schematically shows a recuperator assembled from an OTP by welding the edges of each OTP plate in its section across the ribs with the edges of the OTP plates with longitudinally oriented ribs bent to the surface of the OTP plate at an angle of 35 degrees to a height equal to the height of the ribs. The thickness of the elements of the recuperator is not shown.

На фиг.3 схематично изображен рекуператор, собранный из ОТП путем приварки кромок каждой пластины ОТП в ее сечении поперек ребер с кромками пластин ОТП с продольно ориентированными ребрами, подогнутыми к поверхности пластины ОТП на угол 145 градусов на высоту, равную высоте ребер. Толщина элементов рекуператора не показана.Figure 3 schematically shows a recuperator assembled from an OTP by welding the edges of each OTP plate in its section across the ribs with the edges of the OTP plates with longitudinally oriented ribs bent to the surface of the OTP plate at an angle of 145 degrees to a height equal to the height of the ribs. The thickness of the elements of the recuperator is not shown.

На фиг.4 схематично изображен рекуператор, собранный из ОПТ путем приварки кромок каждой пластины ОТП в ее сечении поперек ребер с кромками пластин ОТП с продольно ориентированными ребрами, подогнутыми к поверхности пластины ОТП на угол 90 градусов на высоту, равную высоте ребер.Figure 4 schematically shows a recuperator assembled from an OPT by welding the edges of each OTP plate in its cross section across the ribs with the edges of the OTP plates with longitudinally oriented ribs bent to the surface of the OTP plate at an angle of 90 degrees to a height equal to the height of the ribs.

На чертежах показано: 1 - пластина ОТП; 2 - ребро ОТП. Точками схематично указаны места приварки.The drawings show: 1 - plate OTP; 2 - rib OTP. Dots schematically indicate the place of welding.

Устройство содержит ОТП, которые состоят из тонколистовых металлических пластин 1 и приваренных к ним тонколистовых металлических ребер 2. Материалы для изготовления ОТП и геометрические параметры оребрения выбираются исходя из типов теплоносителей и температурных режимов работы рекуператора. Ребра 2 и пластины 1 могут быть изготовлены из разных материалов в зависимости от типа теплоносителей и условий работы рекуператора. Геометрические параметры оребрения - расстояние между ребрами 2 и высота ребер 2 выбираются из соотношения формулы (1), а толщина пластин 1 - по формуле (2). Пакет рекуператора формируется из определенного количества ОТП в зависимости от мощности, производительности и иных параметров. Сборка пакета рекуператора производится путем наложения ОТП друг на друга с чередованием продольно и поперечно оребренных панелей для образования каналов для прохода теплоносителей. ОТП герметично соединяются между собой путем приварки кромок крайних ребер 2 каждой пластины 1 к кромкам пластины 1 соседней ОТП в ее сечении поперек ребер 2. В некоторых случаях вместо крайних ребер 2 ОТП с продольно ориентированными ребрами 2 используют отогнутые на угол от 35 до 135 градусов кромки пластин 1 ОТП и приваривают их к кромкам соседней пластины 1 ОТП в ее сечении поперек ребер 2.The device contains an OTP, which consists of thin-sheet metal plates 1 and thin-sheet metal ribs welded to them 2. Materials for the manufacture of OTP and the geometrical parameters of the fins are selected based on the types of coolants and temperature conditions of the recuperator. The fins 2 and plates 1 can be made of different materials depending on the type of coolant and the operating conditions of the recuperator. The geometrical parameters of the fins - the distance between the ribs 2 and the height of the ribs 2 are selected from the ratio of the formula (1), and the thickness of the plates 1 - according to the formula (2). The recuperator package is formed from a certain number of OTP depending on power, performance and other parameters. The heat exchanger package is assembled by applying an OTP to each other with alternating longitudinally and transversely ribbed panels to form channels for the passage of coolants. OTPs are tightly interconnected by welding the edges of the extreme ribs 2 of each plate 1 to the edges of the plate 1 of the adjacent OTP in its cross section across the ribs 2. In some cases, instead of the extreme ribs 2 of the OTP with longitudinally oriented ribs 2, edges bent at an angle of 35 to 135 degrees are used plates 1 OTP and weld them to the edges of the adjacent plate 1 OTP in its cross section across the ribs 2.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

При эксплуатации пакета рекуператора по одним каналам для прохода теплоносителя пропускается греющий теплоноситель, а по поперечным к ним каналам пропускается нагреваемый теплоноситель, в частности, газообразный. При движении в теплообменных каналах теплоносители обмениваются теплом путем теплопередачи через общие стенки каналов, а затем удаляются через выходные полости своих каналов. Рекуператоры могут устанавливаться на пути отходящих, например, загрязненных газов и нагревать чистый воздух за счет теплопередачи через перегородки между газовыми и воздушными каналами. Температура газа, выбрасываемого в атмосферу, при этом существенно понижается, а чистый нагретый воздух может быть использован для технологических процессов, обогрева помещений и для любых других целей. Пластинчатый рекуператор, разработанный авторами предлагаемой полезной модели, реализован в ООО «Бушевец-Термо». Рекуператор представляет собой легкую, простую, ажурную термопластичную конструкцию. Вес предлагаемого рекуператора и габариты в несколько раз меньше, чем у традиционных аналогов.During operation of the heat exchanger package, heating fluid is passed through one channel for the passage of the heat carrier, and the heated coolant, in particular gaseous, is passed through the transverse channels to them. When moving in heat-exchange channels, heat carriers exchange heat by heat transfer through the common walls of the channels, and then are removed through the outlet cavities of their channels. Recuperators can be installed in the path of waste, for example, contaminated gases and heat clean air due to heat transfer through partitions between gas and air channels. The temperature of the gas emitted into the atmosphere decreases significantly, and clean heated air can be used for technological processes, space heating, and for any other purpose. The plate heat exchanger developed by the authors of the proposed utility model is implemented in Bushevets-Thermo LLC. The recuperator is a lightweight, simple, openwork thermoplastic design. The weight of the proposed recuperator and dimensions are several times less than that of traditional analogues.

Сравнительно большие сечения рабочих каналов обеспечивают малое аэродинамическое сопротивления газам и позволяют обеспечить скорости газовых потоков, при которых происходит самоочищение каналов. При необходимости каналы доступны для прочистки. Предлагаемый рекуператор обеспечивает утилизацию тепла с производительностью по газу от 60 м3/час до 400000 м3/час для температуры теплоносителя от 60°С до 1300°С, при этом рекуператор возвращает до 40% и более потраченной энергии.The relatively large cross sections of the working channels provide a low aerodynamic resistance to gases and allow for the gas flow rates at which the channels self-clean. If necessary, the channels are available for cleaning. The proposed recuperator provides heat recovery with a gas capacity from 60 m3 / h to 400,000 m3 / h for a coolant temperature of 60 ° C to 1300 ° C, while the recuperator returns up to 40% or more of the energy spent.

Claims

1. A recuperator containing a package assembled from welded finned sheet panels, in particular bimetallic, stacked on top of each other with alternating panels with longitudinally and transversely oriented ribs, characterized in that the panels are hermetically connected to each other by welding the edges of each panel plate in it cross-section across the ribs with the upper edges of the two extreme ribs of the panel plate with longitudinally oriented ribs, while the height of the ribs is related to the distance between adjacent ribs by the following relation

where H is the height of the ribs, m;

In - the distance between adjacent ribs, m;

the thickness of the panel plates is calculated by the formula

Where

D is the plate thickness, m;

k is an empirical coefficient that takes into account the properties of the panel plate material and unsteady moments of the recuperator, selected from a range of values from 1.4 · 10 ^-4 to 5 · 10 ^-4 ;

λ is the coefficient of thermal conductivity of the material of the panel plate at a temperature equal to the average temperature of the heat transfer media in the channels for the passage of the coolant, W / (m · K).

2. The recuperator according to claim 1, characterized in that the panels are hermetically connected to each other by welding the edges of each panel plate in its section across the ribs with the edges of the panel plates with longitudinally oriented ribs bent to the surface of the panel plate at an angle of 35 ° to 145 ° to a height equal to the height of the ribs.