Теплообменник

Теплообменник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий пучки теплообменных труб, разделенных посредством спаренных трубных .решеток с вращающейся заслонкой между ними, отличающийся тем, что, с целью интенсификации тепловой обработки химически реагирующих веществ, пучки заключены в общую обечайку, а трубные рещетки прикреплены к ней с образованием в Межтрубном пространстве двух герметичных автономных полостей, включенных в замкнутые разнотемпературные контуры.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (>9> з () (>>>

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3662102/24-06 (22) 24.11.83 (46) 30.08.84. Бюл. У 32 (72) В. Р.Боровский, В. О. Кремнев, Э. С. Малкин, М. М. Ходыркер и В. А. Шелиманов (71) Опытное конструкторско- технологическое бюро по интенсификации тепломассообменных процессов Института технической теплофизики АН УССР (53) 621.656.94 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 141164, кл. F 28 F 13/04, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР 11 800586, кл. F 28 F 13/10, 1979.

3(58 Е 28 0 7/00; F 28 F 13 10 (54) (57) ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий пучки теплообменных труб, разделенных посредством спаренных трубных. решеток с вращающейся заслонкой между ними, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью интенсификации тепловой обработки химически реагирующих веществ, пучки заключены в общую обечайку, а трубные решетки прикреплены к ней с образованием в межтрубном пространстве двух герметичных автономных полостей, включенных в замкнутые разнотемпературные контуры.

1 1111013 2

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано для. тепповой обработки термочувствительных жидкостей при проведении тепломассообменных процессов, в том числе химической реакцией, в жидких и газожидкостных средах, эмульгировании.

Известен теплообменник, содержащий установленный в трубных досках пучок теплообменных труб с заслонкой, вращающейся с 10 периодическим . перекрытием проходного сечения труб (1) .

Недостатками указанного теплообменника яв- . ляются низкая интенсивность пульсаций и тепло- ние пульсаций в потоке, что снижает коэффициент теплопередачи и интенсивность теплообмена в целом.

Наиболее близким к изобретению является теплообменник, содержащий пучки теплообменных труб, разделенных посредством 20 спаренных трубных решеток, с вращающейся заслонкой между ними, Заслонка создает пульсацию потока, которая распространяется как вдоль, так и против течения обрабатываемой жидкости, что приводит к образованию во всем объеме аппарата интенсивной мелкомасштабной турбулентности (2) .

Недостатком известного теплообменника является низкая эффективность тепловой обработки при использовании химически реагирующих веществ, так как температура их не должна превышать порогового значения.

Деструктивные явления в термолабильных жидкостях, как правило, обуславливаются двумя факторами: температурой жидкости и продолжительностью пребывания жидкости при данной температуре, если ее значение выше порогового.

Цель изобретения — интенсификация тепловой обработки химически реагирующих веществ.

Укаэанная цель достигается тем, что в теплообменнике, содержащем пучки теплообменных труб, разделенных посредством спаренных трубных решеток с вращающейся заслонкой, между ними, пучки заключены в общую обечайку, а трубные решетки прикреплены к ней с образованием в межтрубном пространстве двух герметичных автономных полостей, включенных в замкнутые разнотемпературные контуры.

На чертеже схематично изображен предлагаемый теплообменник.

Теплообменник содержит пучки 1 н 2 теплообменных труб, разделенных посредством спаренных трубных решеток 3 и 4, 55 с вращающейся заслонкой 5 между ними,,ЫЖВ Ъа ЮЮ

Филиал !П!П"Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, общую обечайку 6, к которой прикреплены решетки 3 и 4 с образованием в межтрубном пространстве двух герметичных автономных полостей 7 и 8 включенных в замкну тые разнотемпературные контуры 9 и 10

Герметичная полость 7 расположенная со стороны входа веществ в трубную полость, включена в контур 9 с источником тепла

11, а полость 8, расположенная со стороны выхода веществ иэ трубной полости, включена в контур 10 с хладагентом 12.

При работе теплообменника обрабатываемая химически реагирующая жидкость поступает в лучок 1 теплообменных труб, llpoходит трубные решетки 3 и 4, пучок 2 теплообменных труб и выводится по технологическому назначению. Вращение заслонки в обрабатываемой жидкости вызывает пульсации потока, которые значительно интенсифицируют тепломассообменный процесс в жидкости и теплообмен со стенкой. Теплообмен как в первой части, так и во второй части осуществляется по схеме противотока. В части теплообменника, расположенной между входом обрабатываемой жидкости и трубной решеткой 3, происходит кратковременный интенсивный теплообменный процесс с одновременным нагреванием, а во второй части теплообменника, расположенной между трубной решеткой 4 выходом из аппарата — процесс быстрого охлаждения.

Благодаря кратковременности обоих процессов (время пребывания в теплообменнике не превышает нескольких секунд) появляется возможность обработки термочувствительных жидкостей при средней температуре выше пороговой. Таким образом, при обработке в предлагаемом теплообменнике капельных жидкостей технологический процесс в основном завершается в обогреваемой части аппарата, а охлаждаемая часть служит для быстрого прекращения разрушающего воздействия высокой температуры.

При реализацйи в предложенном теплообменнике процессов тепломассообмена между жидкой и газовой фазой нагревание жидкой фазы облегчает в ней диспергирование газообменной фазы, эа счет чего увеличивается поверхность раздела фаз, а при последующем

40 охлаждении газожидкостной смеси повышается растворимость газа, за счет чего увеличивается движущая сила массопереноса.

Предлагаемый теплообменник обеспечивает обработку химически реагирующих веществ при температуре, превышающей пороговое значение, и интенсифицирует тепловую обработку в целом.