ТЕПЛОМАССООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1997 года по МПК F28B3/00 

Изобретение относится к тепломассообменным устройствам и может быть использовано для нагрева, охлаждения, смешения, распыления и увлажнения жидких и газовых сред.

Известно тепломассообменное устройство, содержащее корпус с каналами подвода и отвода газовой и жидкой фазы, расположенный в корпусе на полом валу, связанном с приводом вращения, барабаном с перфорацией на боковой стенке (Авт. св. СССР N 494589, кл. F 28 D 11/02,1974).

Недостатками этого устройства являются низкая эффективность тепломассообмена и высокая энергоемкость, связанная с большим моментом инерции барабана, особенно при высоких расходах жидкой фазы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является тепломассообменное устройство, содержащее корпус с патрубками подвода газовой и жидкой фазы и отвода жидкой фазы, расположенный в корпусе на полом валу, связанном с приводом вращения, барабан с перфорацией на боковой стенке, причем стенка вала выполнена с отверстиями, а вал служит каналом для отвода газовой фазы (Авт. св. CCCH N 861685, кл.F 02 С 7/06,1979).

Это устройство несколько интенсифицирует тепломассообмен, но сохраняет высокую энергоемкость.

Задачей изобретения является снижение энергоемкости.

Поставленная задача решается тем, что тепломассообменное устройство, содержащее корпус с патрубками подвода газовой и жидкой фазы и отвода жидкой фазы, расположенный в корпусе на полом валу, связанном с приводом вращения, барабан с перфорацией на боковой стенке, причем стенка вала выполнена с отверстиями, а вал служит каналом для отвода газовой фазы, согласно предлагаемому изобретению, снабжено дополнительными одинаковыми барабанами на полых валах, расположенных с постоянным шагом на соосной корпусу мнимой окружности, а привод выполнен в виде передач с одинаковым передаточным отношением.

Такое выполнение устройства позволяет снизить инерционность вращающихся частей за счет уменьшения радиуса инерции и, соответственно, снизить потребное на их вращение количество энергии, а также увеличить поверхность тепломассообменна за счет увеличения поверхности жидкости при развитии поверхности течения, что позволяет сократить необходимую для достижения необходимого эффекта длину барабанов, чем дополнительно сократить их массу и инерционность, а, следовательно, и энергоемкость.

На фиг. 1 показан продольный разрез устройства; на фиг. 2- разрез А-А на фиг. 1.

Тепломассообменное устройство содержит корпус 1 с патрубками 2,3, и 4 для подвода газовой и жидкой фазы и отвода жидкой фазы соответственно, расположенные в корпусе 1 с постоянным шагом P на соосной ему мнимой окружности на полых валах 5 с отверстиями 6, полости 7 которых служат каналами для отвода газовой фазы, барабаны 8 с перфорацией 9 на боковой стенке. Валы 5 связаны с электродвигателем 10 через передачи 21, например, зубчатые с одинаковым передаточным отношением
Устройство работает следующим образом.

Жидкую фазу через патрубок 3 подают в корпус 1 и в полость барабанов 8, где она под действием одинаковой для всех барабанов 8 за счет равенства передаточных отношений передач 11 и одинаковых размеров барабанов 8 центробежной силы распределяется по их внутренней поверхности в виде пленки, при вращении барабанов 8 от двигателя 10 через передачи 11 и валы 5. Следует отметить, что при фиксированном расходе жидкой фазы такое исполнение устройства позволяет снизить инерционность его подвижных частей за счет уменьшения радиуса инерции и развить поверхность течения жидкости, что снижает энергоемкость устройства за счет уменьшения потребляемой мощности на вращение. Одновременно через патрубок 2, полость корпуса 1 и перфорацию 9 в полость барабанов 8 подают газовую фазу. Барботаж газовой фазы через жидкую при более развитой поверхности последней позволяет повысить удельный расход газовой фазы на единицу длины корпуса 1 и барабанов 8 соответственно, интенсифицировать тепломассообменные процессы между газовой и жидкой фазой и получить необходимый уровень их проведения на меньшей длине барабанов 8, чем сократить их длину, массу и инерционность, что снижает энергоемкость устройства в целом. После завершения процессов тепломасообменна отработанную газовую фазу удаляют из полости барабанов 8 через отверстия 6 и полости 7 валов 5, а жидкую фазу через канал 4 в корпусе 1.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет снизить энергоемкость проведения тепломассообменных процессов, согласно опытным данным на 10-12

Использование: при нагреве, охлаждении, смешивании, распылении и увлажнении жидких и газообразных средств. Сущность изобретения: устройство содержит несколько перфорированных барабанов, установленных с постоянным шагом по соосной корпусу мнимой окружности на полых приводных валах, соединенных с приводом синхронного вращения. Такая конструкция позволяет снизить энергоемкость устройства за счет сокращения массы и инерционности вращающихся частей. 2 ил.

Тепломассообменное устройство, содержащее корпус с патрубками подвода газовой и жидкой фазы и отвода жидкой фазы, расположенный в корпусе на полом валу, связанном с приводом вращения, барабан с перфорацией на боковой стенке, причем стенка вала выполнена с отверстиями, а вал служит каналом для отвода газовой фазы, отличающееся тем, что оно снабжено одинаковыми дополнительными барабанами на полых валах, расположенных с постоянным шагом на соосной с корпусом мнимой окружности, а привод выполнен в виде передач с одинаковыми передаточными отношениями.