CS257701B1

CS257701B1 - Lamellar heat exchanger

Info

Publication number: CS257701B1
Application number: CS837644A
Authority: CS
Inventors: Ivan Knorr
Original assignee: Ivan Knorr
Priority date: 1983-10-19
Filing date: 1983-10-19
Publication date: 1988-06-15
Also published as: CS764483A1; CS898985A1; CS257659B1

Abstract

Lamelový výměník tepla, vyznačený tím, že sestává z teplovodných lamel shodného provedení, samosvorně sestavených do jednoho celku, kde lamely jsou vytvořeny z plechu ohnutého do hákovitého tvaru a jejich průřez tvoří tři plošné části a dvě místa ohybu, z nichž vždy předcházející lamela je opřena koncem první části o první část následující lamely a následující lamela je opřena v místě ohybu o druhou část předcházející lamely a v místě ohybu je opřena o třetí část předcházející lamely a tímto se vytvoří dva oddělené trubicovité prostory, tepelně propojené spojené společnými teplovodnými lamelami, které tvoří žebrování trubicovitých prostor.A lamellar heat exchanger, characterized in that it consists of hot water lamellae of identical design, self-lockingly assembled into a single unit, where the lamellae are made of sheet metal bent into a hook-shaped shape and their cross-section consists of three planar parts and two bending points, of which the previous lamellae is always supported by the end of the first part against the first part of the following lamellae and the following lamellae is supported at the bending point against the second part of the previous lamellae and at the bending point is supported by the third part of the previous lamellae and this creates two separate tubular spaces, thermally interconnected and connected by common hot water lamellae, which form the ribbing of the tubular spaces.

Description

Vynález se týká výměníku tepla z lamel určeného pro hospodaření odpadním teplem odcházejícím například při větrání vytápěných prostor, při spalování ušlechtilých paliv a z technologických procesů.The invention relates to a lamellar heat exchanger intended for the management of waste heat leaving, for example, in the ventilation of heated spaces, in the combustion of noble fuels and in technological processes.

Dosud známé lamelové výměníky tepla jsou těžké, vyžadují pohon pohyblivých částí, jako například švédský Ljunglstrům. Jiné typy lamelových výměníků potřebují zpravidla nosné konstrukce, do kterých jsou lamely zabudovány nebo jsou vyráběny kombinací trubek a lamel pod názvem rekuperátory tepla, kde je přestup tepla brzděn nedokonalým stykem trubky a lamely. Další známé typy lamelových výměníků musí pracovat střídavě a tím jsou využívány pouze na 50 %. Při tom potřebují ještě další řídicí a přepínací mechanismus.The known lamellar heat exchangers are heavy, requiring the drive of moving parts, such as the Swedish Ljunglsters. Other types of lamellar heat exchangers usually need load-bearing structures in which the lamellas are built-in or produced by a combination of tubes and fins under the name heat exchangers, where the heat transfer is inhibited by imperfect contact of the tube and fin. Other known types of vane heat exchangers have to work alternately and are thus used only for 50%. They also need additional control and switching mechanisms.

Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje lamelový výměník tepla podle vynálezu, jehož podstatou je, že je sestavený z lamel shodného provedení, samosvorně sesazených do jednoho celku, kde lamely jsou vytvořeny z plechu ohnutého do hákovitého tvaru a jejich průřez tvoří tři části ploché a dvě místa ohybu. Lamely tvoří samonosný funkční celek tím, že vždy předcházející lamela je opřena koncem první části o první část následující lamely a následující lamela je opřena prvním místem ohybu o druhou část předcházející lamely a svým druhým místem ohybu o třetí část předcházející lamely a tímto se vytvoří nejméně dva oddě.lené trubicovité prostory, tepelně propojené společnými teplovodnými lamelami, které v sestaveném celku tvoří stejnoměrné vyžebrováni oddělených trubioovitých prostor.The above-mentioned drawbacks are largely eliminated by the lamellar heat exchanger according to the invention, which consists in that it consists of lamellas of the same design, self-clamping into one unit, wherein the lamellas are formed from a hooked bent sheet and their cross-section consists of three flat and two parts. bending points. The slats form a self-supporting functional unit by always supporting the preceding slat with the end of the first portion against the first portion of the next slat and the subsequent slat with the first bending point on the second portion of the preceding slat and its second bending point on the third portion of the previous slat. Separate tubular spaces thermally interconnected by common heat-conducting vanes, which in the assembled unit form a uniform ribbing of the separate tubular spaces.

Takto zhotovený výměník tepla může pracovat plynule bez přerušení a tím účelně využívá vynaložené náklady.The heat exchanger thus produced can operate continuously without interruption, and thus effectively utilizes the expended costs.

Na přiloženém výkrese je na obr. 1 příčný pohled na sestavení teplovodných lamel do výměníkové jednotky. Na obr. 2 je pohled na částečný řez jednoho způsobu zakončení samostatné výměníkové jednotky. Na obr. 3 je příčný řez dvou sousedních teplovodných lamel.In the accompanying drawing, FIG. 1 is a cross-sectional view of the assembly of the heat-conducting fins into a heat exchanger unit. Fig. 2 is a partial cross-sectional view of one method of terminating a separate heat exchanger unit. Fig. 3 is a cross-sectional view of two adjacent heat-conducting fins.

Na obr. 1 je navržena výměníková jednotka, jenž se vyznačuje snadnou vyrobítelností neb je sestavena za stejných teplovodných lamel 2> které jsou současně dílem funkčním i konstrukčním. Lamela 2 může být vyrobena ohýváním z rovných plechů požadovaných vlastností. Také může být dělena z předem zhotovených nekonečných profilů, případně může být vylisována z teplovodných plastických materiálů. Takto vyrobená výměníková jednotka dosahuje vysoké účinnosti přestupu tepla, které je zde předáváno všemi třemi způsoby: prouděním, vedením a sáláním. Vzhledem k přenášenému výkonu je takováto výměníková jednotka lehká a vzhledem k jednoduchosti výroby a montáže je také levná. Také se vyznačuje malou tepelnou setrvačností. Při sestavování výměníkové jednotky nejsou třeba žádné spojovací díly.In FIG. 1, a heat exchanger unit is proposed which is easy to manufacture, or is assembled under the same heat-conducting fins 2, which are both functional and structural. The lamella 2 can be produced by bending from flat sheets of desired properties. It can also be cut from preformed endless profiles, or it can be molded from heat conducting plastic materials. The exchanger unit thus produced achieves high heat transfer efficiency, which is transmitted here in all three ways: convection, conduction and radiation. Due to the transferred power, such a heat exchanger unit is lightweight and also cheap because of the ease of manufacture and assembly. It also has a low thermal inertia. No assembly parts are required when assembling the heat exchanger unit.

Lamely JI drží pohromadě samosvorně pružností materiálu. Předností takovéto výměníkové jednotky je malý prostupový odpor teplonosných látek a tím je možné jejich použití i v provozech s přirozeným tahem. Rovněž sériové nebo paralení řazení výměníkových jednotek je snadno možné a tím lze vyrobit výměníky s potřebným výkonem do předem určeného prostoru téměř na míru, což je výhodné u adaptací Ptávajících zařízení. Vhodná volba výchozího materiálu dává záruky dlouhé provozní životnosti pro různé, případně i agresivní teplonosné látky.The JI slats are held together by the elasticity of the material. The advantage of such a heat exchanger unit is the low transmission resistance of the heat transfer substances, which makes it possible to use them also in natural draft operations. Also, serial or parallel shifting of the heat exchanger units is easily possible and thus can produce heat exchangers with the required power to a predetermined space almost to measure, which is advantageous for adaptations of the inquiring devices. Appropriate choice of starting material guarantees long service life for various or even aggressive heat transfer substances.

\\

Podle obr. 2 je navržen způsob zakončení výměníkové jednotky vložené do vnějšího pláště 2, opatřené zakončovaoí manžetou 2^ P^ro vývod teplonosné látky z vnitřního trubicovitého prostoru 8 a vývody 4. napojené na trubicovité prostory 7_. Takto zakončenou výměníkovou jednotku lze samostatně, případně sériově napojit na potrubí teplonosných látek.According to FIG. 2, a method of closing exchange unit embedded into the outer casing 2 provided with a cuff 2 zakončovaoí ^ P ^ro heat carrier outlet of the internal tubular space 8 and the fourth terminals connected to the tubular space 7_. The heat exchanger unit terminated in this way can be connected individually or in series to the piping of heat transfer substances.

Na obr. 3 je v řezu znázorněna mechanika samosvornosti dvou sousedních lamel 2, vyznačeňá tím že teplovodně lamely 2 jsou vytvořeny z plechu ohnutého do hákovitého tvaru a jejich průřez tvoři tři plošné části 10, 11, lamela 2 je opřena koncem první části a dvě místa ohybu 23, 14, ^z nichž vždy předcházející 10 o první část 10 následující lamely 2 ^a následující lamela 2 je opřena v místě ohybu 13 o druhou část 11 předcházející lamely 2 ^{a v} místě ohybu 14 je opřena o třetí část 12 předcházející teplovodní lamely 2» takže vytvořené dva trubicovité prostory Q, ]_ jsou tepelně propojeny společnými teplovodnými lamelami 1, které tvoří žebrování trubicovitých prostor Q, Vzájemnou polohu sousedních lamel _1 spolehlivě zajistí prolis Q. Pro vyšší rozdílové tlaky teplonosných látek a pro lepší utěsnění oddělených trubi»^ covitých prostor Q, Ί_ je v místě styku ohybu 14 se sousední lamelou 1_ aplikováno těsnění 15 Těsnění 15 je voleno rovněž podle vlastností teplonosných látek a uvažováno je např. jako. samolepicí, případně lokálního nástřiku. V obou případech je těsnění 15 aplikováno na jednotlivých lamelách 1_ již před jejich montáží do výměníkové jednotky. U malých tlakových rozdílů teplonosných látek je těsnění 15 bezpředmětné. Zde je ale nutné dodržení hladkosti výchozího materiálu pro výrobu lamel JL.Fig. 3 is a cross-sectional view of the self-locking mechanism of two adjacent slats 2, characterized in that the heat-conducting slats 2 are formed from a hook-bent sheet and have a cross-sectional area of three planar portions 10, 11; bend 23, 14, each ^of which preceding 10 on the first part 10 of the following lamella 2 ^{and the} following lamella 2 is supported at the bend 13 by the second part 11 of the preceding lamella 2 ^{and at} the bend 14 is supported on the third part 12 of the preceding hot water lamella 2 » so that the two tubular spaces 10, 11 formed are thermally interconnected by common heat-conducting fins 1, which form the ribs of the tubular spaces 9, the relative position of the adjacent slats 1 reliably ensures an embossment Q. For higher differential pressures of heat transfer substances and better sealing of the separated tubular spaces Q1 is at the point of contact of the bend 14 with the adjacent lamella 7 and ap The gasket 15 is also chosen according to the properties of the heat transfer substances and is considered as e.g. self-adhesive or local spraying. In both cases, the seal 15 is applied to the individual lamellae 7 prior to their assembly into the heat exchanger unit. In the case of small pressure differences of heat transfer substances, the seal 15 is devoid of purpose. Here, however, it is necessary to maintain the smoothness of the starting material for the production of lamellas JL.

Claims

A lamellar heat exchanger characterized in that it consists of heat-conducting lamellas (1) of identical design, self-locking in one unit, wherein the lamellas (1) are formed from a sheet bent into a hook shape and their cross-section consists of three planar parts (10, 11). 12) and two bending points (13, 14), of which the preceding lamella (1) is supported by the end of the first part (10) against the first part (10) of the next lamella (1) and the subsequent lamella (1) is supported at the bending point (13) against the second part (11) of the preceding lamella (1) and at the point of bending (14) is supported on the third part (12) of the preceding lamella (1) so that the two separate tubular spaces (6, 7) are thermally interconnected by heat-conducting fins (1), which form the ribs of the tubular spaces (6, 7).

A lamellar heat exchanger according to claim 1, characterized in that the heat-conducting lamellas (1) are provided with slits and embossments (9).

Vane heat exchanger according to Claims 1 and 2, characterized in that, for better sealing of the separated tubular spaces (6, 7), it is provided with a seal (15) at the bend (14).