Способ интенсификации теплообмена в трубчатых аппаратах Советский патент 1983 года по МПК F28F13/12 F28D7/00 

Изобретение относится к теплотехнике, а точнее, к способам интенсификации теплообмена в трубчатых аппаратах. Известны способы интенсификации теплообмена в трубчатых аппаратах путем турбулизации вязкой жидкости с помощью механических активаторов, совершающих поступательное движение 1. Недостатком известных способов является низкая интенсивность теплообмена вследствие малой степени турбулизации жидкости и значительного ламинарного слоя, образующегося на теплообменной поверхности. Целью изобретения является повышение степени турбулизации и уменьшение ламинарного слоя на теплообменной поверхности Указанная цель достигается тем, что согласно способу интенсификации теплообмена в трубчатых аппаратах путем турбулизации вязкой жидкости с помощью механических активаторов, совершающих поступательное движение, движение активаторов осуществляют в виде их орбитального перемещения с одновременным скольжением по периметру труб в перпендикулярной к осям последних плоскости. На фиг. 1 схематично показан теплообменник, для осуществления предлагаемого способа с активатором, расположенным в трубном пространстве; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - расположение активатора в трубе по вертикали; на фиг. 4 - теплообменник с активацией теплообмена в межтрубном пространстве; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4. Теплообменник содержит активаторы 1, ра мещенные внутри труб 2, закрепленных в труб ных досках 3 и 4, плиту 5, в которой закреплены концы активаторов 1 и гибкий коленчатый -вал 6, патрубок 7 для входа раствора, патрубок 8 для выхода выпаренного раствора, патрубок 9 для входа теплоносителя, патрубок 10 для выхода теплоносителя (воды) . Теплообменник содержит активатор-обойму 11, размещенный в межтрубном пространстве трубы 12, коленчатый вал 13, закрепленный в активаторе-обойме 11, патрубок 14 для выхода выпаренного раствора, патрубок 15 для ввода теплоносителя, патрубок 16 для выхода теплоносителя, эластичную муфту 17, патрубок 18 для ввода раствора. Работа теплообменника с активаторами внутри труб осуществляется следующим образом. Вязкий раствор поступает в теплообменник через патрубок 7 и поступает в трубы 2, в которых совершают орбитальное движение активаторы 1, скользящие по периметру труб 2. Такое движение активаторам 1 сообщает плита 5, приводимая в движение гибким коленчатым валом 6. При скольжении активаторов I по периметру.труб 2 с внутренней поверхности последних снимается кристаллизирующаяся жидкость, что значительно уменьщает толщину ее ламинарного слоя на теплообменной поверхности. Кроме этого, значительно увеличивается степень турбулизации жидкости в самих трубах, что способствует более интенсивному процессу ее выпаривания. Теплоноситель (вода) протекает противотоком выпариваемому раствору, поступая в патрубок 9 и выходы из патрубка 10. Выпаренный раствор выходит из теплообменника через патрубок 8. Работа теплообменника с активацией теплообмена в межтрубном пространстве осуществляется аналогично, с той только разницей, что активатор-обойма 11 при своем орбитальном движении скользит по наружной поверхности труб 12. При этом вал 13 не имеет сальника, так как он герметизируется от выпариваемой жидкости гибкой муфтой 17. Раствор входит в межтрубное пространство через патрубок 18 и выходит через патрубок 14. Теплоноситель (вода) соответственно входит через патрубок 15 и выходит через патрубок 16. Экономическая эффективность изобретения выражается в снижении металлоемкости теплообменника вследствие интенсификации в нем процесса теплообмена.

Фиг.З

СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛООБМЕНА В ТРУБЧАТБ1Х АППАРАТАХ путем турбулизации вязкой жидкости с помощью механических активаторов, совершающих поступательное движение, отличающийся тем, что, с целью повышения степени турбулизации и уменьшения ламинарного слоя на теплообменной поверхности, движение активаторов осуществляют в виде их орбитального перемещения с одновременным скольжением по периметру труб в перпендикулярной к осям последних плоскости. . 9 Вода