Конструкция спирального теплообменника.

Результат опытно-конструкторской деятельности. Теплообменник в сборе, с отверстиями с торцов для впуска и выпуска обменивающихся теплом сред, и цилиндрический корпус. В центре корпуса присутствует вырез теплообменника, позволяющий снизить его массу. Спиральные каналы обеспечивают простоту самой конструкции теплообменника, но их эффективность по теплообмену определяется площадью соприкосновения смежных сторон каналов, то есть площадью взаимодействия взаимодействующих сред. Стенки спиралей выполняются общими, среды в них обмениваются теплом между смежными витками двух спиралей, со сменой витков по типу “горячий”- “холодный”. Изготовление стенок между витками двух спиралей тонкими обеспечивает обмен теплом между средами в каналах. Спиральная структура каналов для обменивающихся теплом сред обеспечивает высокое заполнение объема корпуса как самой спиралью, так и большую площадь соприкосновения при выполнении каналов для обменивающихся теплом сред тонкими. Растет число витков спиралей, и площадь их стенок между собой в том же объеме корпуса теплообменника. Количество витков в спирали ограничено при заданной длине корпуса, так как течение жидких теплоносителей через тонкие каналы увеличивает их гидравлическое сопротивление и может быть затруднено. В полости многослойного спирального теплообменника выполнены каналы для теплоносителя, по которым прокачиваются холодная и горячая среды. Каналы выполнены спиральными, располагаются в слои, идущие от центра, и охватывающие друг друга. Обеспечивается увеличение площади соприкосновения теплоносителей, обменивающихся теплом, увеличивается теплообмен между средами. Чем больше слоев, тем больше площадь и эффективность. Каналы имеют прямоугольное сечение, вид теплоносителя (горячий, холодный) чередуется в парах витков и между слоями спиральных каналов. Это достигается спиральной формой каналов, наличием пары каналов в каждом слое. Каналы в паре сдвинуты по своей оси на 180 градусов между собой, горячий и холодный теплоносители чередуются между собой дважды. При подаче в пары каналов, и при подаче в пары каналов разных слоев. Обеспечивается полное использование объема корпуса теплообменника - все каналы имеют другой тип теплоносителя во всех смежных с ними каналах, это означает рост площади контакта обменивающихся теплом сред. Чем больше площадь стенок между каналами - тем выше теплообмен между теплоносителями горячей и холодной среды. В обмене теплом в многослойном спиральном теплообменнике участвуют не только стенки спиралей, но и боковые стенки - рост числа слоев дает улучшение обмена теплом пропорционально количеству слоев. В центре расположена труба, которая выполняет роль несущей основы при сборке. Все соединения в решении выполняются сваркой. Сборка производится изнутри наружу многослойной конструкции, дает эффект простоты, технологичности и скорости изготовления.