Пленочный теплообменный аппарат
Иллюстрации
Реферат
ОП ИКАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических республик (11) 449223 (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 20.03 71 (21) 1638108/24 6
% с присое инением заявки №вЂ” (51) М. Кл. д 28 с(3/00
4 28 Ы11/02
Государственный ноинтет
Совета Министров СССР оо делаы изобретений н открытий (32) Приоритет— (53) УДК 621 565. . 934 (088,8) Опубликовано 05.11.74 ° Бюллетень М 41
Дата опубликования описания 18.04.75 (72) Автор изобретения
А . Я. Альпин (71) Заявитель (54) ПЛЕНОЧНЫЙ ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ
Изобретение относится к роторно-пле ночным теплообменным аппаратам и может . быть использовано в энергетическом, химическом и транспортном машиностроении..
Известны пленочнь1е теплообменные. ап параты, содержашие корпус с размещенными в нем. дисками, установленными на врашаюшемся валу.
11ель изобретении - интенсификации процесса теплообмена. 10
Эта цель достигается тем, что диски соединены цилиндрической обечайкой, а по периметру дисков и ооечайки установлены самоустанавливаюшиеся колодки Митчела, снабженные канавками, имеюшими 15 отверстия,. сообшаюшиеся через сильфонные камеры с коллекторами. Однй из них расположен внутри цилиндрической обечайки, по ее оси, а остальные - снаружи корпуса, по его периметру 1т торцам. Кроме того, колодки выполнены профилированными.
На фиг. 1 изображен предложенный пленочный теплообменный аппарат в разрезе;
l на фиг. 2 — сечение по А-А ; на фиг, 1; на фиг. 3 — пленочный теплообменный ап2
l парат (колодки Митчела вьтполнейы профилированными); на фиг. 4 - аппарат в аксонометрии;,Пленочный теплообменный аппарат со- держит корпус 1, вал 2 с укрепленными на нем дисками 3, соединенными между собой цилиндрической обечайкой 4, колодки Митчела 5, имеющие:со стороны рабочей поверхности у своих выходных кромок канавки 6 с отверстиями 7. "Сильфонные камеры 8 упираются одним флан- цем s колодку, а другим — либо в корпус
1, либо в коллектор 9 для отвода нагреваемой (охлаждаемой) среды, подводимой через входное отверстие 10 и отводимой через выходное 11. В теплообменном аппарате имеются также коллекторы 12, 13 и 14 для отвода греюшей (охлаждающей) среды, подводимой через входное отверстие 15 и отводимой через выходное. отверстие 16 и отверстия. в крллекторах 13 и.14 (на чертеже не показаны).
Внутри корпуса 1 по обе стороны обечай«ки 4 расположены полость 17 для нагре«
449223
3 ваемой среды и подлость 18 для греющей среды.
Теплообменный аппарат работает следующим образом.
Нагреваемая (охлаждаемая) среда по- 5 ступает через отверстие 10 в полость 17, а греющая (охлаждающая) среда — через отверстие 15 в полость 18, При вращении вала 2 за счет гидродинамического трения среды затягиваются в щели 19, расположенные между рабочей поверхностью колодок 5 и. вращающейся цилиндрической обечайкой 4. В результате прижимающих усилий, создаваемых сильфонными камерами, среды сдавливаются, а за-.
15 тем под воздействием давления, равйодействующая которого равна прижимающему усилию, поступают через отверстия 7 и сильфонные камеры 8 в коллекторы 9, 12, 13 и 14. Из последних через соответствующие отверстия они удаляются из аппарата.
Теплообмен осуществляется между пленками греющей и нагреваемой сред, находящимися в щелях 19. Ширина щелей равна 25 .0,02-0,1 мм и при величине рабочей по2 верхности колодок 0,5 м позволяет пропустить 20 т жидкости в час.
Колодки 5 могут быть выполнены про- 30 филнрованными (см, фиг. 3) в зависимости от изменения величины удельного объема теплоносителя, Тогда иредложеннный àèïàрат можно использовать в качестве генератора пара. 35
У профилированных колодок на участке
20 среда нагревается до кипении, на участке 21 она испаряется, иа участке 22 перегреваетоя, В соплах 23 иар расширяется и наирав- 40 ляется на лопатки 24 турбины.
По сравнению с известными теилообменниками в предложенном обеспечивается значительное иовьицение (примерно в 50 раэ) коэффнцненч а теплоотдачн вследствие сле- 45 дующих факторов:
1. Толщина пленки теплоносителя между
:.рабочей поверхностью колодки и вращаю
;щейся обечайкой в 10-100 раз меньше толщины ламинапного пограничного слоя в
;обычных аппаратах.
2. Г)дродинамические давления, возни:кающие в щели между колодкой и вращаюшейся обечайкой, способствуют быстрому упасу частиц жидкости, выполнивших в процессе теплообмена свои функции.
3, Благодаря специальному выбору точки (или прямой) приложения прижимающей силы (в данном случае места крепления сильфонной камеры) пленка теплоносителя ,образуется в виде клина (см. фиг. 4).
Вследствие этого перепады давления от периферии колодки до ее центральной части
2 могут достигать 100 кг/см, что позволяет поддерживать высокую разность температур между средами и вызывает большие скорости среды на поверхности теплообмена. В результате прн толщине пленки
0,02-0,1 мм существенно увеличивается коэффициент теплоотдачн, Предмет изобретения
1. Пленочпый теплообменный аппарат, содержащий корпус с размещенными в нем дисками, установленными на вращающемся валу, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена, диски соединены цилиндрической обечайкой, а по периметру дисков и обечайки установлены самоустанавлнваюшиеся колодки Мнтчела, снабженные канавками, имеющими отверстия, сообщающиеся через сильфонные камеры с коллекторами, один из которых расположен внутри цилиндрической обечайки по ее осн, а остальные - снаружи корпуса,, ио его периметру и торцам.
2. Апиаратиоп, 1, отличаю-, ш и и с я тем, что колодки выполнены профилированными.