Пластинчатый теплообменник

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Минский государственный высший авиационный колледж(72) Авторы Лапцевич Александр Анатольевич Синяков Анатолий Леонидович Александров Анатолий Николаевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Минский государственный высший авиационный колледж(57) Пластинчатый теплообменник, содержащий пакет теплопередающих пластин, разделенных гофрированными пластинами на каналы для горячего и холодного воздуха и сообщенных входами и выходами с соответствующими распределительными и собирающими коллекторами теплообменивающихся воздушных потоков с перекрестным движением через каналы, отличающийся тем, что снабжен Г-образными тепловыми трубами, а правая и левая стенки соответственно собирающих коллекторов горячего и холодного воздуха теплообменника выполнены в виде трубных досок, при этом Г-образные тепловые трубы установлены в отверстиях трубных досок и герметично закреплены в них так, что их испарительные и конденсационные участки расположены соответственно в собирающих коллекторах горячего и холодного воздуха.(56) 1. Патент 557828 3/00, 2009 2. Кузнецов А.Н. Основы конструкции и технической эксплуатации воз душных судов. - М. Транспорт, 1986. - С. 251. 98722014.02.28 Предлагаемое техническое решение относится к пластинчатым теплообменникам, которые применяются в системах кондиционирования воздуха пассажирских салонов самолетов. Известен пластинчатый теплообменник с перекрестноточным движением теплообменивающихся воздушных потоков, который применяется в кондиционировании воздуха помещений зданий 1. Известный теплообменник содержит пакет теплопередающих пластин, разделенных теплоизоляционными проставками на каналы для теплого и холодного воздуха, которые входами и выходами сообщены соответственно с распределительными и собирающими коллекторами теплообменивающихся воздушных потоков. Известный теплообменник работает следующим образом. При движении теплого воздуха, удаляемого из помещения, и приточного холодного воздуха, подаваемого в помещение, по соответствующим каналам теплообменника происходит нагрев холодного воздуха частью теплоты, содержащейся в теплом воздухе. К недостатку известного теплообменника следует отнести его низкую прочность. Низкая прочность известного пластинчатого теплообменника обусловлена его конструкцией, которая не предотвращает деформации теплопередающих пластин при большой разности давлений между теплым и холодным воздухом, под которой движутся по каналам теплообменивающиеся воздушные потоки. Наиболее близким к заявляемой конструкции теплообменника является пластинчатый теплообменник, применяемый в системе кондиционирования воздуха пассажирского салона самолета для предварительного охлаждения горячего воздуха турбокомпрессора авиадвигателя самолета 2. Этот перекрестноточный теполообменник содержит пакет теплопередающих пластин,разделенных гофрированными пластинами на каналы для горячего и холодного воздуха и сообщенных входами и выходами с соответствующими распределительными и собирающими коллекторами теплообменивающихся воздушных потоков. Перекрестноточный пластинчатый теполообменник работает следующим образом. Горячий воздух из турбокомпрессора авиадвигателя движется через каналы для горячего теплоносителя, а наружный холодный воздух движется по смежным каналам теполообменника под динамическим давлением наружного воздуха, возникающего при движении самолета в воздушной среде. При движении теплообменивающихся воздушных потоков через теплообменник горячий воздух отдает часть своей теплоты через теплопередающие пластины холодному воздуху, который нагревается и после теплообменника поступает в наружную среду. К недостатку этого пластинчатого теполообменника следует отнести пониженную эффективность работы. Пониженная эффективность работы пластинчатого теплообменника обусловлена понижением температурного напора теплообменивающихся воздушных потоков из-за увеличения температуры холодного воздуха от распределительного к собирающему коллекторам по мере нагрева его частью теплоты горячего воздуха, что приводит к понижению тепловой мощности теплообменника. Задачей заявляемой полезной модели пластинчатого теплообменника является повышение эффективности его работы. Поставленная техническая задача решается тем, что пластинчатый теплообменник,содержащий пакет теплопередающих пластин, разделенных гофрированными пластинами на каналы для горячего и холодного воздуха и сообщенных входами и выходами с соответствующими распределительными и собирающими коллекторами теплообменивающихся воздушных потоков с перекрестным движением через каналы, снабжен Г-образными тепловыми трубами, а правая и левая стенки соответственно собирающих коллекторов горячего и холодного воздуха теплообменника выполнены в виде трубных досок, при этом 2 98722014.02.28 Г-образные тепловые трубы установлены в отверстиях трубных досок и герметично закреплены в них так, что их испарительные и конденсационные участки расположены соответственно в собирающих коллекторах горячего и холодного воздуха. Сущность заявляемой полезной модели пластинчатого теплообменника поясняется следующими фигурами на фиг. 1 изображена конструкция заявляемого пластинчатого теплообменника, вид сверху на фиг. 2 - аксонометрическая схема пластинчатого теплообменника без коллекторов горячего и холодного воздуха на фиг. 3 - трубные доски заявляемого пластинчатого теплообменника. Пластинчатый теплообменник содержит пакет теплопередающих пластин 1, разделенных гофрированными пластинами 2, 3 на каналы 4, 5 для горячего и холодного воздуха,при этом каналы 4 сообщены входами и выходами с распределительным и собирающим коллекторами 6, 7 горячего воздуха из турбокомпрессора авиадвигателя, а каналы 5 сообщены с входами и выходами с распределительным и собирающим коллекторами 8, 9 холодного воздуха. Для повышения эффективности работы пластинчатый теплообменник снабжен Г-образными тепловыми трубами 10, а правая и левая стенки 11, 12 собирающих коллекторов 7 и 9 горячего и холодного воздуха теплообменника выполнены в виде трубных досок 13, при этом Г-образные тепловые трубы 10 установлены в отверстиях 14 трубных досок 13 и герметично закреплены в них так, что их испарительные и конденсационные участки 15, 16 расположены соответственно в собирающих коллекторах 7 и 9 горячего и холодного воздуха. Заявляемый пластинчатый теплообменник работает следующим образом. При движении горячего воздуха (250-300 С) турбокомпрессора авиадвигателя самолета по каналам 4 и холодного (атмосферного) воздуха по каналам 5 под динамическим давлением, возникающим при движении самолета в воздушной среде, происходит охлаждение горячего воздуха за счет отдачи им части теплоты через теплопередающие пластины 1 холодному воздуху. Дополнительное охлаждение горячего воздуха осуществляется тепловыми трубами 10, испарительные участки 15 которых расположены в собирающем коллекторе 7 горячего воздуха, а конденсационные участки 16 - в собирающем коллекторе 9 холодного воздуха. В этом случае холодный воздух нагревается теплотой горячего воздуха, передаваемой ему через теплопередающие пластины 1, и частью тепла горячего воздуха, передаваемому холодному тепловыми трубами 10. Благодаря этому повышается тепловая мощность пластинчатого теплообменника, то есть эффективность его работы. Таким образом, в процессе эксплуатации заявляемой полезной модели пластинчатого теплообменника происходит достижение поставленной технической задачи - повышение эффективности работы пластинчатого теплообменника за счет дополнительного охлаждения горячего воздуха от турбокомпрессора авиадвигателя при помощи Г-образных тепловых труб, испарительные и конденсационные участки которых расположены соответственно в собирающих коллекторах горячего и холодного воздуха выполнение правой и левой стенок собирающих коллекторов горячего и холодного воздуха в виде трубных досок, в отверстия которых установлены и закреплены Г-образные тепловые трубы. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4