РИД
№ 623122000450-5

Пластинчатый теплообменник с коллектором для разделения горячего и холодного теплоносителя

20.12.2023

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в любых отраслях техники для подогрева жидких или газообразных сред, в том числе в пластинчатый теплообменник с коллектором для разделения горячего и холодного теплоносителя может использоваться в газотурбинной установке для утилизации тепла выхлопных газов. Теплообменник состоит из первой секции 1, второй секции 2 и внешнего корпуса 7. Первая секция 1 состоит из кольцевых стенок 12 и 13 с внутренним D1 и наружным D4 диаметрами. Стенки 12 и 13 образуют между собой цилиндрические разделительные поверхности 14 и 15, между которыми расположены каналы 8 первого теплоносителя с входными 20 и выходными 6 окнами и каналы 9 второго теплоносителя с входными 10 и выходными 11 окнами. Между внешним корпусом 7 и поверхностью 14 образуется продольный кольцевой канал 16, соединенный с каналами 8 первого теплоносителя через входные окна 20. Вторая секция 2 содержит переднюю кольцевую стенку 17 с внутренним D2 и наружным D3 диаметрами. Кольцевые стенки 17 и 12 образуют между собой внешнюю поверхность п-порядка 3 с переходом от диаметра D2 к диметру D1 и внешнюю поверхность п-порядка 4 с переходом от диаметра D3 к диаметру D4. Между поверхностями 3 и 4 расположены коллекторы отвода первого теплоносителя 18. Стенки 17 и 12 образуют между собой внутреннюю поверхность п-порядка 5 с переходом от диаметра D2 к D4, между поверхностями 5 и 3 расположены коллекторы подвода второго теплоносителя 19. Вторая секция 2 соединена по стенке 12 с первой секцией 1, причем секции 1 и 2 расположены соосно и выполнены за одно целое. Каналы 8 первого теплоносителя соединены с коллекторами отвода первого теплоносителя 18 через выходные окна 6, коллекторы подвода второго теплоносителя 19 соединены с каналами 9 второго теплоносителя через входные окна 10. Теплообменник изготовлен методом селективного лазерного сплавления путем последовательного сплавления слоев металлического порошка нержавеющей стали марки 12×18н 10т толщиной 50 мкм. Таким образом, достигается увеличение коэффициента компактности теплообменника за счет увеличения площади поверхности теплообмена при сохранении внешних габаритных размеров теплообменника по сравнению с прототипом, и, соответственно, увеличение степени регенерации теплоты, а также упрощение изготовления теплообменника.
ГРНТИ
55.42.45 Силовые и энергетические установки
55.42.47 Авиационные двигатели
Ключевые слова
утилизация тепла выхлопных газов
газотурбинная установка
коллектор подвода воздуха
пластинчатый теплообменник
Детали

НИОКТР
Тип РИД
Изобретение
Сферы применения
Теплотехника
Ожидается
Исполнитель
Исполнители
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П.КОРОЛЕВА"
Заказчик
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ