Теплообменная установка

Теплообменная установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ТЕПЛООБМЕННАЯ УСТАНОВКА, содержащая теплообменник в виде двух концентрично расположенных .полых цилиндров, один из которых соединен с приводом вращения, и подключенные к полостям цилиндра подводящие и отводящие патрубки, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена при малых перепадах температур и при -размещении теплообменников в открытых емкостях , заполненных загрязненными жидкостями, установка содержит второй аналогичньй теплообменник, а подводящий патрубок каждого из теплообменников введен в полость внутреннего цилиндра и соединен с отводящим патрубком другого теплообменника , погруженным под слой теплоносителя в полости между цилиндрами и ориентированным тангенциально в направлении, противоположном направлению вращения теплообменника, причем все цилиндры имеют днища, дьфчатые у внутренних цилиндров, и соединены между собой радиальчыми стержнями, выведенными за преде- .лы внешнего цилиндра. to го

СОЮЗ СОЕ1=1СНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(sl) Р 28 D 11/02 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3538164/24-06 (22) 13.01.83 (46) 28.02.85. Бюл. Ф 8 (72) С.М. Андоньев, Е.M. Новохацкий, Е.Е. Лобасова, Г,Г. Ляшенко и А.Н. Малишевский (71) Харьковский институт инженеров коммунального строительства и Харьковский инженерно-строительный институт (53) 66.045.1 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 754193, кл. Г 28 D 11/08, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

В 612139, кл. F 28 D 11/02, 1978. (54)(57) ТЕПЛООБМЕННАЯ УСТАНОВКА, содержащая теплообменник в виде двух концентрично расположенных полых цилиндров, один из которых соединен с приводом вращения, и подключенные к полостям цилиндра подводящие и от„„SU„„1142721 A водящие патрубки, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена при малых перепадах температур и при размещении теплообменников в открытых емкостях, заполненных загрязненными жидкостями, установка содержит второй аналогичный теплообменник, а подводящий патрубок каждого из теплообменников введен в полость внутреннего цилиндра и соединен с отводящим патрубком другого теплообменника, погруженным под слой теплоносителя в полости между цилиндрами и ориентированным тангенциально в направлении, противоположном направлению вращения теплообменника, причем все цилиндры имеют днища, дырчатые у внутренних цилиндров, и соединены между собой радиальчы- ми стержнями, выведенными за преде.лы внешнего цилиндра.

114"

Цель изобретения — интенсификация 40 теплообмена при малых перепадах температур и при размещении теплообменников в открытых емкостях, заполненных загрязненными жидкостями.

Цель достигается тем, что в тепло-45 обменной установке, содержащей теплообменник в виде двух концентрично расположенных полых цилиндров, один из которых соединен с приводом вращения, и подсоединенные к полостям ци- 50 линдров подводящие и отводящие патрубки. дополнительно содержит второй аналогичный теплообменник, подводящий патрубок каждого из теплообменников введен в полость внутреннего 55 цилиндра и соединен с отводящим патрубком другого теплообменника, погруженным под слой теплоносителя I

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, использующим низкотемпературное тепло жидкостей, и может быть применено в системах промьпиленного водоснабжения, очистки сточных вод и в других отраслях техники.

Известен теплообменный аппарат, содержащий по меньшей мере два полых цилиндра с турбинными и ком- 10 прессорными лопатками на их поверхностях, установленные концентрично в корпусе с образованием кольцевых каналов, сообщенных с патрубками подачи и отвода теплоносителей 1 .

Такая конструкция имеет низкую эффективность при движении охлаждаемой или нагреваемой среды с малыми скоростями. Кроме того, известная конструкция не может быть ис-20 пользована для теплообмена между жидкостями, движущимися в открытых каналах или находящимися в открытых емкостях.

Наиболее близкиМ по технической 25 сущности и достигаемому результату к предлагаемой является теплообменная установка, содержащая теплообменник в виде двух сообщающихся с подводящим и отводящим патрубками щ концентрично расположенных полых цилиндров, один из которых соединен с приводом вращения Г2 1.

Эта конструкция обладает малой эффективностью при теплообмене между З5 загрязненными жидкостями в открытых емкостях или каналах и при малых перепадах температур.

721 в полости между цилиндрами и ориентированным тангенциально в направлении, противоположном направлению вращения теплообменника, причем все цилиндры имеют днища, дырчатые у внутренних цилиндров, и соединены между собой радиальными стержнями, выведенными за пределы внешнего цилиндра.

На фиг.1 схематически изображена предлагаемая установка; на фиг.2— тб же, вид в плане.

Установка состоит из двух теплообменников, каждый из которых содержит концентрически расположенные заполненные промежуточным теплоносителем (например, химочищенной водой) внешний 1 и внутренний 2 цилиндры.

Внутренние цилиндры 2 соединены со своими приводами 3 вращения и имеют дырчатое днище 4. Цилиндры 1 и 2 соединены между собой радиально расположенными стержнями 5, пропущенными через стенку внешних цилиндров 1. Теплообменники погружены в открытые емкости (или каналы) 6 и 7 с нагреваемой и охлаждаемой жидкостями и сообщаются между собой патрубками 8 и 9, каждый из которых с одной стороны сообщается с полостью внутреннего цилиндра 2 одного из теплообменников, а с другой стороны — с полостью внешнего цилиндра 1 второго теплообменника.

При этом концы патрубков, сообщающиеся с полостями внешних цилиндров 1, погружены под уровень промежуточного теплоносителя в полостях цилиндров 1 и направлены тангенциально в направлении, противоположном направлению вращения теплообменника.

Установка работает следующим образомм.

При вращении заполненных промежуточным теплоносителем цилиндров 1 и 2 промежуточный теплоноситель поступает в расположенные тангенциально концы патрубков 8 и 9, по которым поступает из полости внеш. него цилиндра 1 одного теплообменника в полость внутреннего цилиндра 2 другого теплообменника, где, перемешиваясь в нисходящем спиральном потоке, проходит через отверстия в днище 4 и в виде восходящего спирального потока поступает в верхнюю часть внешних цилиндров 1, откуда опять поступает в

1142

30 тангенциально направленные концы патрубков 8 и 9, непрерывно циркулируя таким образом между теплообменниками, погруженными в емкости

6 и 7 с нагреваемой и охлаждаемой жидкостями.

Тепло от охлаждаемой жидкости через поверхность стержней 5 внешнего цилиндра 1 передается промежуточному теплоносителю, движущемуся 10 в полости этого цилиндра 1, к поверхности внутреннего цилиндра 2, через которую тепло передается теплоносителю, циркулирующему в полости этого цилиндра 2, осуществляя его предварительный нагрев. При поступлении в другой теплообменник, погруженный в нагреваемую жидкость, тепло от промежуточного теплоносителя сообщается нагреваемой жидкости в обратном порядке, после чего охлажденный промежуточный теплоноситель опять поступает в теплообменник, погруженный в охлаждаемую жидкость» 25

Предлагаемая установка позволяет повысить эффективность теплообмена межпу жидкостями в открытых емкостях или каналах с малым перепадом тепператур и надежность работы.

Объединение теплообменников патрубками в одну теплообменную установку позволяет обеспечить циркуляцию промежуточного теплоносителя между ними и осуществить эффективный теплообмен между жидкостями в открытых емкостях и каналах.

Так как выведенные за пределы внешних цилиндров стержни вращаются вместе с цилиндрами, происходит их

40 интенсивное обтекание нагреваемой или охлаждаемой жидкостью, что, с одной стороны, интенсифицирует теплообмен при низких перепадах температур путем интенсивного перемешива45 ния жидкости, а с другой стороны, обеспечивает постоянное удаление с поверхности стержней возможных отложений механических примесей иэ

721 4 ющкости, что также повышает эффективность работы установки и позволяет использовать ее для нагрева и охлаждения жидкостей, содержащих загрязнения в виде взвешенных механических примесей, например сточных вод, обеспечивая при этом их перемешивание, что может интенсифицировать, например, процессы биологической очистки.

Выполнение цилиндров каждого теплообменника с днищами, у внутренних из которых оно дырчатое, позволяет эффективно нагревать (охлаждать) промежуточный теплоноситель при его последовательном движении из зоны предварительного нагрева (охлаждения) в полости внешнего (внутреннего) цилиндра в зону повторного нагрева (охлаждения), в полости внутреннего (внешнего): цилиндра

Так как цилиндры теплообменников соединены стержнями, пропущенными через стенки внешних цилиндров, обеспечивается увеличение поверхности теплообмена между нагреваемой и охлаждаемой жидкостью и промежуточным теплоносителем, т.е. стержни выполняют роль высокоэффективного оребрения в полости внешнего цилиндра, а также обеспечивает предварительный нагрев (охлаждение) промежуточного теплоносителя в полостях внутренних цилиндров, что повышает эффективность теплообмена установки, в особенности при малых перепадах температур.

Вследствие того что концы патрубков, сообщающиеся с полостями внеш- . них вращающихся цилиндров, погружены под уровень промежуточного теплоносителя и направлены тангенциально обеспечивается циркуляция промежуточного теплоносителя в замкнутом контуре установки беэ каких-либо специальных средств и приводов, что повышает эффективность и надежность установки и упрощает ее обслуживание.

1142721

СоставителЬ Ю. Мартинчик

Техред С.Иовжий Корректор (; Ь кмар

Редактор N. Циткина

Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Заказ 704/36

Филиал 1ТПП "Патент", г. Ужгород,, ул. Проектная,4