Принципы теплообменного оборудования. Пластинчато-ребристые теплообменники, страница 8

Основные размеры, характеризующие геометрические параметры, элементов поверхностей, следующие (рис. 8, д): ширина секции (длина ребер) 1=2 ... 15 мм; шаг расположения ребер t = 1,5 ... 5 мм; толщина ребер 5р = 0,05 ... 0,5 мм; толщина разделительных пластин 1,0 мм. Такие размеры, как высота Н и длина L секции, а также их число определяются не геометрическими параметрами поверхностей, а результатами теплового и гидродинамического расчета аппарата.

Рис. 9. Конструкции элементов оребрения поверхностей:

а – рассеченной с оребрением треугольного профиля; б – угловой с перфорированными ребрами; в – рассеченной с оребрением прямоугольного профиля; г – с прерывистыми ребрами

Конструкции некоторых элементов оребрения показаны на рис. 9.

Соединение всех элементов ПРТ в единую герметичную и жесткую конструкцию – пакет ПРТ – наиболее ответственная операция при изготовлении теплообменника. Соединение осуществляют пайкой в ваннах с расплавленными фторидами и солями хлора или в печи аэродинамического нагрева, в которой механическая работа вращения лопастей вентилятора преобразуется в тепловую энергию. Нагрев и пайка пакета ПРТ может осуществляться в многосекционной вакуумной печи с инфракрасными нагревателями (рис. 10). Современные технологии позволяют изготовлять ПРТ с поперечным сечением 1,2 х 1,2 м и длиной до 7,0 м.

Элементы теплообменника плакированы тонким слоем силумина — припоя, основой которого является алюминий с присадками кремния. При пайке в ванне с расплавленной солью (см. рис. 10) особое внимание уделяют тщательной промывке аппарата с целью Удаления солевого раствора и кислот, остаточное присутствие которых приводит к интенсивной коррозии и нарушению герметичности аппарата. Коллекторы, элементы жесткости и крепления теплообменника приваривают к спаянному пакету аргонно-дуговой сваркой. Габаритные размеры типовых пакетов: ширина В, длина L и длина рабочего участка пакета Lp (рис. 11) приведены в таблице 1.

Рис. 10. Примерная схема технологического процесса изготовления пластинчато-ребристого теплообменника

1 – ванна с расплавленной солью; 2 – печь аэродинамического нагрева;

3 – секционная вакуумная печь с инфракрасными нагревателями

Размеры, мм, типовых пакетов пластинчато-ребристых теплообменников

Двухпоточный теплообменный аппарат из алюминиевого сплава с короткими прерывистыми ребрами (рис. 12) применяют в ВРУ с давлением потоков соответственно 0,6 и 0,1 МПа. Рабочая температура от 293 до 93 К. Теплообменник выполнен в виде единого пакета, имеющего приваренные входные и выходные коллекторы. ПРТ для крупных установок собирают из отдельных типовых пакетов параллельно или последовательно с помощью промежуточных коллекторов (рис. 13).

Важнейшей характеристикой поверхностей теплообмена являются их геометрические параметры (табл. 2 ), рассчитываемые по следующим формулам.

Рис. 11. Пакет пластинчато-ребристого теплообменника:

1, 6, 7, 9 — коллекторы; 2, 8 — прямые участки распределителей; 3, 5—косые участки распределителей; 4— рабочая поверхность теплообмена (А - холодная сторона; Б — теплая)

2. Геометрические параметры плстинчато-ребристых поверхностей, применяемых в аппаратах криогенных установок