Пластинчатый теплообменник

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители Данилевский Леонид Николаевич Пилипенко Владимир Митрофанович(72) Авторы Данилевский Леонид Николаевич Пилипенко Владимир Митрофанович(73) Патентообладатели Данилевский Леонид Николаевич Пилипенко Владимир Митрофанович(57) Пластинчатый теплообменник, содержащий пакет пластин с треугольными торцами,образующими каналы для рабочих сред, причем каждая пластина имеет область, ограниченную прямоугольником, отличающийся тем, что в пакете чередуются плоские и профильные пластины, причем каждая профильная пластина в области, ограниченной прямоугольником, в направлении, параллельном основаниям треугольников торцов, имеет профиль поперечного сечения или пилообразный, или синусоидальный, или представляющий собой периодическую функцию, имеющую единственную общую точку с каждой из ограничивающих ее с двух сторон плоских пластин на периоде, а треугольные торцы профильных и плоских пластин являются плоскими в плоскости профиля сечений каналов и содержат выпуклые каналообразующие элементы, обеспечивающие распределение потоков рабочих сред по каналам и служащие разделителями пластин. 13796 1 2010.12.30 Изобретение относится к пакетам пластинчатых теплообменников и может быть использовано для утилизации тепла в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. Известен пакет пластинчатого теплообменника А.с. СССР 1455209 1, МПК 28 9/00,1989, содержащий чередующиеся между собой плоские пластины и гофрированные вставки с турбулизаторами. Известен также пластинчатый теплообменник /00/00354,00/53989, МПК 728 9/00, содержащий пакет пластин, каждая из которых имеет волнообразный профиль и смыкается с соседней вершинами волн. Наиболее близким к изобретению является пакет пластинчатого теплообменника 1211584 1, МПК 289/00, 1986, содержащий пластины с треугольными торцами, образующие каналы для рабочих сред. Недостатком указанных теплообменников является малая площадь теплообменной поверхности между рабочими средами. Предлагаемое изобретение направлено на увеличение площади теплообменной поверхности между рабочими средами и интенсификацию теплообмена. Поставленная задача решается достижением технического результата посредством пластинчатого теплообменника, содержащего пакет пластин с треугольными торцами, образующими каналы для рабочих сред, где каждая пластина имеет область, ограниченную прямоугольником, и, согласно изобретению, в пакете чередуются плоские и профильные пластины, причем каждая профильная пластина в области, ограниченной прямоугольником, в направлении, параллельном основаниям треугольников торцов, имеет профиль поперечного сечения или пилообразный, или синусоидальный, или представляющий собой периодическую функцию, имеющую единственную общую точку с каждой из ограничивающих ее с двух сторон плоских пластин на периоде, а треугольные торцы профильных и плоских пластин являются плоскими в плоскости профиля сечений каналов и содержат выпуклые каналообразующие элементы, обеспечивающие распределение потоков рабочих сред по каналам и служащие разделителями пластин. Использование в качестве пластин,разделяющих рабочие среды таковых, имеющих пилообразный, синусоидальный или периодический, имеющий единственную общую точку с каждой из ограничивающих ее с двух сторон плоских пластин на периоде профиль поперечного сечения, обеспечивает увеличение площади теплообменной поверхности, а следовательно, и большую эффективность теплообмена по сравнению с прототипом. Положение треугольных торцов в плоскости профиля сечений каналов и наличие на них каналообразующих элементов способствует ускорению поступления рабочих сред и их движения в пространстве между пластинами, следовательно, и интенсификации теплообмена. Сущность изобретения отражена на чертежах, прилагаемых к данному описанию, которые содержат следующую информацию. На фиг. 1 изображен общий вид пакета пластинчатого теплообменника. На фиг. 2 приведено взаимное расположение чередующихся пластин теплообменника - вид сбоку. На фиг. 3-5 разрез - фиг. 1 для различных видов профиля (пилообразного, синусоидального и (не)периодического, имеющего единственную общую точку с каждой из ограничивающих ее с двух сторон плоских пластин на периоде) поперечного сечения пластин теплообменника. На фиг. 6 а, 6 б приведены возможные пути движения теплообменных сред. Пакет пластинчатого теплообменника 1 содержит (фиг. 1) чередующиеся плоские 2 и профильные 3 пластины с треугольными плоскими участками 5, расположенными в плоскости профиля поперечного сечения пластин и прямоугольными профильными участками 6. Плоскость расположения пластин может совпадать с плоскостью средних линий профиля поперечного сечения пластин или может быть смещена относительно указанной плоскости. Пластины могут быть выполнены из пластика (например, полиэтилена, поликарбоната и пр.) или из металла. На треугольных плоских участках 5 пластин 3 имеются выпуклые элементы 4 (на фиг 1), обеспечивающие распределение потока по профильным каналам и 2 13796 1 2010.12.30 служащие разделителями пластин. Края плоских пластин 2 соединяются со смежными краями одной из соседних профильных пластин 3 или между ними устанавливают герметизирующие прокладки для образования каналов 7 и 8 для рабочих сред между сторонами треугольников не соединенных между собой пластин. Взаимное чередование плоских и профильных пластин (вид сбоку) показано на фиг. 2. Профиль поперечного сечения пластин может быть треугольным, на фиг. 3, синусоидальным, на фиг. 4 или периодическим произвольного профиля, имеющим на каждом периоде одну общую точку с каждой из плоских смежных пластин, на фиг. 5. Пакет теплообменника работает следующим образом. Рабочая среда, например свежий воздух, поступает в плоские входные каналы 7 между плоской треугольной частью пластин 3 и смежной плоской пластиной 2, образованные с одной стороны торца пакета и, направляясь каналообразующими элементами 4, поступают на профильные участки каналов 7, образованные профильной частью пластин 3 и смежной плоской пластиной 2. Пройдя через теплообменник, рабочая среда выходит с противоположной стороны теплообменника. Возможные пути движения рабочих сред через теплообменник 1 показаны на фиг. 6 а и 6 б. Аналогично вторая рабочая среда, например удаляемый из помещений теплый воздух,поступает с противоположной стороны пакета в плоские входные каналы 8 между плоской треугольной частью пластин 3 и смежной плоской пластиной 2, образованные с одной стороны торца пакета и, направляясь каналообразующими элементами 4, поступает на профильные участки каналов 8, образованные профильной частью пластин 3 и смежной плоской пластиной 2. Теплообмен между рабочими средами выполняется с одной стороны слоя рабочей среды через плоскую пластину 2, а с другой стороны - через профильную поверхность пластины 3. При этом площадь теплообмена между средами увеличивается по сравнению с прототипом, где теплообмен между средами проходил с двух сторон через плоские поверхности, что обеспечивает повышение интенсивности теплообмена. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4