RU2199067C1 - Трубчато-пластинчатый теплообменник и способ его изготовления - Google Patents
Трубчато-пластинчатый теплообменник и способ его изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2199067C1 RU2199067C1 RU2001115790A RU2001115790A RU2199067C1 RU 2199067 C1 RU2199067 C1 RU 2199067C1 RU 2001115790 A RU2001115790 A RU 2001115790A RU 2001115790 A RU2001115790 A RU 2001115790A RU 2199067 C1 RU2199067 C1 RU 2199067C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plates
- heat exchanger
- tubular
- flanges
- corrosion
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
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.
Description
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.
- 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÷90o к горизонтали), и трубы, проходящие через отверстия боковых плит и пластин. Зазор между трубами и лепестками отбортовок пластин составляет не более 0,1d, где d - наружный диаметр теплообменных труб, и заполнен высокотеплопроводным коррозионно-стойким металлом (цинком или кадмием), поверхности трубчато-пластинчатого теплообменника последовательно защищены от коррозии двумя слоями коррозионно-стойких металлов (первый цинком или кадмием) и второй - хромом.
Способ заключается в выполнении в пластинах отверстий с отбортовками, предварительном выполнении насечек в заготовках пластин на глубину 0,5÷0,95 их толщины, выдавливании отверстий с конусообразными лепестковыми отбортовками, имеющих диаметр (0,90÷1,1)d, нанизывании пластин на трубы, с середины трубы нанизывание осуществляется с изменением направления отбортовок на противоположное, и обжиме пластин, заполнении методом электролиза (цинкования или кадмирования) высокотеплопроводным коррозионно-стойким металлом (цинком или кадмием) зазора между трубами и лепестками отбортовок пластин, поверхности трубчато-пластинчатого теплообменника последовательно защищают от коррозии методом электролиза двумя слоями коррозионно-стойких металлов, в первом слое методом цинкования цинком или кадмирования кадмием, во втором слое - хромом методом хроматирования.
Предложенные трубчато-пластинчатый теплообменник и способ его изготовления исключают недостатки известного устройства и способа, повышают эффективность теплообмена, упрощают конструкцию и снижают массогабаритные показатели трубчато-пластинчатого теплообменника, что повышает эффективность его использования.
Анализ информации показал, что заявленное техническое решение не известно из достигнутого уровня техники, в связи с чем оно соответствует критерию "новизна".
Подобное техническое решение явным образом не следует из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию "изобретательский уровень".
Заявленное изобретение создает положительный эффект, который выражается в том, что трубчато-пластинчатый теплообменник содержит боковые плиты, имеющие отверстия, пластины, имеющие отверстия с конусообразными лепестковыми отбортовками, отбортовки пластин наклонены экспоненциально под углом 0÷90o к горизонтали и трубы, проходящие через отверстия боковых плит и пластин. Зазор между трубами и лепестками отбортовок пластин заполнен высокотеплопроводным коррозионно-стойким металлом (цинком или кадмием), поверхности трубчато-пластинчатого теплообменника последовательно защищены от коррозии методом электролиза двумя слоями коррозионно-стойких металлов (первый цинком или кадмием) и второй - хромом. Лепестки отбортовок пластин создают поверхностные неровности и турбулентные потоки охлаждающего воздуха в каналах теплообменника, что повышает эффективность теплообмена.
Прочное диффузионное сцепление отбортовок пластин с трубами исключает их смещение и деформацию при эксплуатации и необходимость установки смежных труб под углом, что упрощает технологию изготовления и конструкцию и снижает массогабаритные показатели трубчато-пластинчатого теплообменника. Защита от коррозии контактного соединения отбортовок и труб и поверхностей трубчато-пластинчатого теплообменника повышает эффективность теплообмена трубчато-пластинчатого теплообменника.
Изложенное свидетельствует, что изобретение соответствует критерию "промышленная применимость".
Изобретение поясняется фиг. 1, 2 и 3, на которых схематично изображены трубчато-пластинчатый теплообменник и его элементы, содержащие боковые плиты 4, имеющие отверстия, пластины 2, имеющие отверстия с конусообразными лепестковыми отбортовками 3, трубы 1, проходящие через отверстия боковых плит и пластин. Зазор между трубой 1 и лепестками 2 отбортовки пластины 3 заполнен высокотеплопроводным коррозионно-стойким металлом 5, поверхности трубчато-пластинчатого теплообменника последовательно защищены от коррозии двумя слоями коррозионно-стойких металлов 5, 6.
Способ изготовления по изобретению заключается в выдавливании в заготовках пластин отверстий с конусообразными лепестковыми отбортовками 3, нанизывании пластин 2 на трубы 1 и обжиме пластин 2. Зазор между трубами 1 и лепестками отбортовок пластин 2 заполняют методом электролиза высокотеплопроводным коррозионно-стойким металлом 5, поверхности трубчато-пластинчатого теплообменника последовательно защищены от коррозии методом электролиза двумя слоями коррозионно-стойких металлов 5,6.
В ООО "НПП Уральский компрессорный завод" разработана техническая документация на трубчато-пластинчатый теплообменник и технологию его изготовления, изготовлена и испытана передвижная компрессорная станция, в которой реализовано заявляемое решение.
Положительные результаты испытаний трубчато-пластинчатого теплообменника и станции подтвердили их работоспособность, а также широкие возможности практического применения в будущем.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Поршневые компрессоры, Ленинград, "Машиностроение", 1987г., стр.244.
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.
Claims (7)
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.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001115790A RU2199067C1 (ru) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | Трубчато-пластинчатый теплообменник и способ его изготовления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001115790A RU2199067C1 (ru) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | Трубчато-пластинчатый теплообменник и способ его изготовления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2199067C1 true RU2199067C1 (ru) | 2003-02-20 |
Family
ID=20250568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001115790A RU2199067C1 (ru) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | Трубчато-пластинчатый теплообменник и способ его изготовления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2199067C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2523080C1 (ru) * | 2012-01-23 | 2014-07-20 | Данфосс А/С | Теплообменник, теплообменная пластина и способ изготовления теплообменника |
| RU2527776C1 (ru) * | 2012-01-23 | 2014-09-10 | Данфосс А/С | Теплообменник, теплообменная пластина и способ изготовления теплообменника |
| RU2529957C1 (ru) * | 2012-01-23 | 2014-10-10 | Данфосс А/С | Теплообменник, теплообменная пластина и способ изготовления теплообменника |
| RU2557825C1 (ru) * | 2014-06-26 | 2015-07-27 | Открытое акционерное общество "Сантехпром" | Способ соединения трубы с пластинами теплообменника и пластина теплообменника (варианты) |
-
2001
- 2001-06-08 RU RU2001115790A patent/RU2199067C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2523080C1 (ru) * | 2012-01-23 | 2014-07-20 | Данфосс А/С | Теплообменник, теплообменная пластина и способ изготовления теплообменника |
| RU2527776C1 (ru) * | 2012-01-23 | 2014-09-10 | Данфосс А/С | Теплообменник, теплообменная пластина и способ изготовления теплообменника |
| RU2529957C1 (ru) * | 2012-01-23 | 2014-10-10 | Данфосс А/С | Теплообменник, теплообменная пластина и способ изготовления теплообменника |
| RU2557825C1 (ru) * | 2014-06-26 | 2015-07-27 | Открытое акционерное общество "Сантехпром" | Способ соединения трубы с пластинами теплообменника и пластина теплообменника (варианты) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102494547A (zh) | 微型微通道板翅式换热器 | |
| US20100175862A1 (en) | Brazed aluminum heat exchanger with split core arrangement | |
| CN103629952A (zh) | 管道式换热器、其制造方法以及换热设备 | |
| CN102278907B (zh) | 外凸式非对称型波节管换热器 | |
| CN201828177U (zh) | 平行流换热器的扁管与翅片结构 | |
| RU2199067C1 (ru) | Трубчато-пластинчатый теплообменник и способ его изготовления | |
| RU2319095C1 (ru) | Теплообменный элемент и пластинчатый теплообменник | |
| CN111561831A (zh) | 一种l型折流板管壳式换热器及其应用 | |
| US20040129411A1 (en) | Prime surface gas cooler for high temperature and method for manufacture | |
| CN105758016B (zh) | 一种集热管尺寸规律变化的太阳能集热器 | |
| CN201242374Y (zh) | 纵向螺旋内翅片管 | |
| CN214095662U (zh) | 一种钎焊复合盘管的板翅式换热器 | |
| JP2008175450A (ja) | 熱交換器 | |
| CN114683013A (zh) | 一种铝合金微通道热交换器的加工方法 | |
| CN210773572U (zh) | 一种铜铝合金换热管 | |
| CN207649173U (zh) | 一种微通道管道换热器 | |
| CN220567968U (zh) | 一种传导机构及微通道板式换热器 | |
| CN205784812U (zh) | 一种高效传热防腐蚀换热管 | |
| CN220846283U (zh) | 高效板式换热器镀膜设备 | |
| CN111912264A (zh) | 一种钎焊复合盘管的板翅式换热器 | |
| CN211527155U (zh) | 一种耐高压翅片管空气冷却器结构 | |
| CN218723401U (zh) | 碳化硅换热模块 | |
| CN205245566U (zh) | 一种热泵热水器用散热式换热器 | |
| CN221325208U (zh) | 一种微通道铝扁管 | |
| CN221055586U (zh) | 一种u型管换热器和碱液冷却器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070609 |