Центробежный пленочный теплообменный аппарат

Центробежный пленочный теплообменный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ()953420

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социапистичесиих

Ресиубпии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.12.80 (21) 3225797/24-06 (51) М. Кл.

F 28 D 11/02

F 28 D 5/02 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

5Ъаударстеанный комитет

СССР оо делам изобретений и открытнй

Опубликовано 23. 08. 82. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 25 . 08. 82 (53) УДК 621.565. .94(038,8) (72) Авторы изобретения

П.Г, Остапущенко, И.И. Пуховой, М.К. Теренецкая и Т.В. Суржик

Научно-исследовательский институт санитарной техники и оборудования зданий и сооружений МПСМ СССР и Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявители (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ ТЕПЛООБМЕННЫЙ

АППАРАТ

Изобретение относится к аппаратам роторного типа, в которых осуществляются конвективные нагрев или охлаждение жидкости, и может быть использовано для утилизации тепла низкопотенциальных вод, например вторич5 ных энергоресурсов в пищевой и медицинской промышленности.

Известен центробежный пленочный теплообменный аппарат, содержащий вертикальный корпус с крышкой, внутри которого установлен вращающийся вал с коническими дисками, большими основаниями, направленными вверх, причем между малыми и большими основаниями конусов дисков установлены разделительные перегородки в виде цилиндрических втулок, имеющих аксиальные и радиальные отверстия, образующих каналы для рабочих сред, пода"2o ваемых в полости между дисками (1).

Однако известный теплообмениик предназначен, в основном, для процесса упаривания жидкости, в нем в ка2 ч ест ве греющего теплоносителя и спол ьзуется пар, а в качестве нагреваемогохимически и биологически чистые рабочие среды, поэтому он непри годен для утилизации тепла низкопотенциальных . вод вторичных энергоресурсов, где в качестве греющего теплоносителя предполагаетсяся и спол ьзование хи ми чески и биологически неочищенных вод.

При использовании в теплообменнике, имеющем значительное количество сопрягаемых деталей, загрязненных сред приводит к снижению экономичности его работы из-за частых остановок на очистку деталей.

Известен также центробежный пленочный теплообменный аппарат, содержащий корпус с крышкой и размещенные внутри корпуса роторные диски, укрепленные на вращающемся валу, и установленные между ними неподвижные диски, укрепленные на внутренней поверхk ñòè корпуса, причем все диски выполнены в виде усеченных конусов (2).

953420

Данный теплообменник более компактен, проще- в конструктивном отношении по сравнению с вышеуказанным, в нем осуществляется как пленочная, так и капельная поверхности контакта фаз, однако он также не может быть использован для утилизации тепла низкопотенциальных вод, так как в нем нельзя избежать возможности контакта ра". бочих сред, поскольку в данном аппарате пар, греющий теплоноситель, контактирует с жидкостью, проходя противотоком через щелевые кольцевые зазоры (фиксированные и развиваемые в свободном объеме поверхности контакта фаз) между дисками. .Цель изобретения - интенсификация работы в них.

Цель достигается тем, что в центробежном пленочном теплообменном аппарате, содержащем корпус с крышкойи размещенные внутри корпуса роторные диски, укрепленные на вращающемся валу, и установленные между ними неподвижные диски, укрепленные на внутренней поверхности корпуса, все диски выполнены в виде усеченных конусов, а неподвижные диски с обеих сторон снабжены рубашками и имеют переточные отверстия. зо

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, частичный разрез; на фиг. 2один иэ неподвижных дисков аппарата, снабженный с обеих сторон рубашками.

Центробежный пленочный теплообмен- ный аппарат содержит корпус 1, крышку 2, роторные диски 3, укрепленные на валу 4, неподвижные диски 5, укрепленные на внутренней поверхности кор-пуса, снабженные рубашками 6 и 7, и 4о имеющие переточные отверстия 8. м

На валу 4 кроме дисков 3 установлены втулки 9 и ди ст анциони рующие шай. бы 10, имеющие сквозные соосные отверстия 11, образующие каналы 12 и

4S

13 для подачи греющего теплоносителя и обрабатываемой жидкости соответственно, Отверстия 11 сообщаемы с радиальными отверстиями 14 во втулках 9. К шайбам 10 присоединены распределитель 15 греющего теплоносителя и распределителя 16 обрабатываемой жидкости, на периферии дисков 3 размещены перегородки 17, под крышкой 2 установлены как распределитель- 5 ная емкость 18 для греющего теплоноси. теля с днищем 19, опирающимся на торец вала 4, сообщающаяся с каналом 12, имеющая предохранительное кольцо 20 и присоединенная к патрубку 21 подвода греющего теплоносителя, так и коллектор 22 для обрабатываемой жид кости с отверстиями 23, примыкающими к каналу 13, снабженный предохранительным кольцом 24 и патрубком 25 для подвода обрабатываемой жидкости.

На внутренней стороне корпуса 1 укреплены кольца 26 с каналами 27 и прокладками 28, фиксированные болтом 29. На корпусе 1 при помощи колец 26 и прокладок 28 закреплены также неподвижные диски 5 с отверстиями ми 8 на периферии. Рубашки 6 и 7 неподвижных дисков 5 присоединены к патрубку 30 подвода и патрубку 31 отвода теплоносителя. Под рубашками 7 установлены распределители 32 обрабатываемой жидкости, сообщающиеся с патрубками 33 подвода обрабатываемой жидкости и укрепленные при помощи колец 26 с прокладками 28. На корпусе 1 при помощи колец 26 с прокладками 28 закреплены ловушки 34 жидкостей так, что их вершины расположены выше нижней кромки кольцевых перегородок 17. На корпусе 1 размещены патрубки 35 отвода охлажденного греющего теплоносителя и патрубки 36 отвода обработанной обрабатываемой жидкости, сообщающиеся каналами 27 с ловушками 34.

В крышке 2 аппарата расположено смотровое окно 37.

В днище корпуса 1 размещен узел 38 крепления вала 4 в подшипниках 39.

Вал 4 сопрягается со шкивом 40 приводного устройства (не показано). Зазоры в рубашках 6 и 7 увеличиваются .в сторону вала 4.

Два роторных диска 3 с размещенным между ними неподвижным диском 5, заключенным в рубашки 6 и 7, образуют одну из секций аппарата.

Аппарат работает следующим образом..

Греющий теплоноситель, подаваемый через патрубок 21 и канал 12 на диск 3, растекается пленкой по поверхности диска 3, обращенной к крышке 2 у данного диска, перемещается к периферии его, отдавая тепло обрабатываемой жидкости, подаваемой через патрубок ?5 и коллектор 22 под диск 3, падает в ловушку 34 и отводится через патрубок 35.

20 формула изобретения

Центробежный пленочный теплообменный аппарат, содержащий корпус с крышкой и размещенные внутри корпуса роторные диски, укрепленные на вращающемся валу, и установленные между ними неподвижные диски, укрепленные на внутренней поверхности корпуса, причем все диски выполнены в виде усеченных конусов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсифика ции теплообмена и повышения экономичности, неподвнжные диски с обеих сторон снабжены рубашками и имеют пере« точные отверстия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2798839, кл. 7 28 .011/02, 1979.

2. Кафаров В.В. Основы массопередачи. И., "Высшая школа", 1979, с. 424, рис. 229.

5 9534

Обрабатываемая жидкость, образовав пленку на поверхности диска 3, обращенной к днищу корпуса 1, забрав тепло у теплоносителя, ударяется о кольцевую перегородку 17, которая предот- 5 вращает смешение обеих жидкостей, летит к корпусу 1 и стекает по внутренней его стенке на наружную поверхность рубашки 6. Обрабатываемая жидкость, упавшая с диска 3, растекает- 10 ся пленкой по поверхности рубашки 6, обращенной к крышке 2, падает на следующий ниже диск и отводится через ловушку 34 и патрубок 36 из корпуса 1. 15

В это же время обрабатываемая. жидкость подается через патрубок 33 и распределитель 32 на поверхность рубашки 7, обращенную к днищу, растекается по ней пленкой и тоже, на- т греваясь, стекает на поверхность следующего ниже диска 3, обращенную к крышке 2. Тут происходит смешение двух потоков одной и той же обрабатываемой жидкости и общий нагретый поток обра- 2s батываемой жидкости отводится через патрубок 36.

Обрабатываемая жидкость, орошающая рубашки 6 и 7, забирает тепло теплоносителя, подаваемого через атрубок 30 и циркулирующего в рубаш- ках 6 и 7 вокруг неподвижного диска 5.

В это же время по поверхности, обращенной к днищу данного диска 3, растекается пленкой греющий теплоно- з ситель, введенный через распределитель 15. Теплоноситель, ударившись о перегородку 17, падает в ловушку 34 и отводится через патрубок 35.

Чаким образом, пленочное распределение сред осуществляется на всех поверхностях роторных дисков и на всей наружной поверхности рубашек, что интенсифицирует процесс теплообмена в аппарате, при этом исключено смешение двух жидких сред в аппарате, 953420

Хб

И

Я/

М

Я

М

3$

3S

О и

И

Фи/ f

Составитель Т. Юдина

Pegawxop В. Иванова TexgegМ. Рейвес Корректор Г. Огар

Заказ 6256/66 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва М-35 Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4