Теплообменник Советский патент 1984 года по МПК F28D11/02 

Изобретение относится к теплообменныгд аппаратам роторного типа и может быть использовано в хими.ческой промышленности для обработки вязких жидкостей, в частности растворов углеводородных полимеров.

Известны теплообменные аппараты роторного типа для обработки вязких жидкостей, содержащие корпус с размещенным внутри коаксиально цилиндрическим ротором, снабженным очищающими элементами - скребками, расположенными с заданным шагом как по периметру ротора, так и вдоль длины последнего l, 2, 3 и 4j.

Данным аппаратам присущи недостаки:

значительная металлоемкость вследствие выполнения ротора в виде массивного цилиндрического вала;

сложность в конструктивном отношении - очищающие элементы предполагается крепить на роторе (скребк укреплены либо в .пазах, выполняемых непосредственно в роторе, либо в крепежных элементах, присоединяемых непосредственно к ротору);

недостаточная надежность в ра- . боте, обусловленная наличием значительного количества узлов присоединения скребков к ротору, требующим периодических остановок аппарата;

малая производительность, обусловленная наличием одной охлаждаемой рабочей поверхности;

сложность монтажа и демонтажа данных теплообменных аппаратов.

Известен теплообменный аппарат, содержащий цилиндрический барабан с рубашкой и установленный внутри барабана с образованием кольцевой полости для обработки вещества полы ротор, на наружной поверхности которого смонтированы вращающиеся на колесе ножи, причем внутри ротора коаксиально с внутренней трубкой снаружи нее установлен цилиндрический стакан и на внутренней поверхности ротора размещены дополнительные ножи 5 .

В данном теплообменном аппарате хотя и имеет место увеличенная рабочая поверхность, рабочая жидкость подается как внутрь ротора, так и снаружи. Однако аппарат сложен в конструктивном отношении. Это усложняет монтажно-демонтажные работы, поскольку ножи с заданным шагом жестко укреплены на роторе вдоль его длины, а внутри ротора дополнительно установлены трубка и стакан.

Известен теплообменник, содержащий корпус с патрубками для подвода и отвода среды и коаксиально размещенными в нем цилиндрами, образующими внешнюю и внутреннюю кольце-вые камеры, в последней из которых размещен ротор, выполненный в виде

колец, расположенных по тopцa и соединенных осевыми шпильками, на которых размещены ножи, при этом . к ротору присоединена турбина Щ .

Теплообменник имеет повышенную производительность, однако, в нем шпильки с ножами жестко прикреплены к ротору, что усложняет монтажно-демонтажные работы.

Данный недостаток присущ и теплообменнику преимущественно для обработки вязких жидкостей, содержащему корпус, внутри которого коаксиально размещены ротор и статор,образующие внутреннюю и внешнюю кольцевые камеры, и .скребки, закрепленные на раме 7J . К тому же в теплообменнике при использовании растворов углеводородных полимеров не обеспечена интенсификация теплообмена(вследствие Jшарнирного закрепления скребков на раме) из-за отложения пленки полимера на рабочих поверхностях в виде слоя значительной толщины.

Цель изобретения - устранение недостатков, присущих известным теплообменным аппаратам и теплообменникам роторного типа и интенсификации теплообмена.

Цель достигается тем, что в предложенном теплообменнике преиму г щественно для обработки вязких жидкостей, содержащем корпус, внутри которого коаксиально расположены ротор и статор, образующие внутреннюю и внешнюю кольцевые камеры, и скребки, закрепленные на раме, статор снабжен цапфами, а рама установлена во внутренней камере и закреплена с возможностью вращения на оси проходящей внутри одной из цапф статора, при этом устройство дополнительно содержит установленный внутри статора вытеснитель в виде труб с укрепленной на ее наружной поверхности спиральной направляющей и коллектор, установленный по центру вытеснителя и подключенный к внутренней камере.

На фиг. 1 изображен описываемый теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Теплообменник содержит корпус 1, ротор 2, статор 3, внутреннюю кольцевую камеру 4, внешнюю кольцевую камеру 5, скребки б, закрепленные жестко на .раме 7, установленной на оси 8, проходящей внутри одной из цапф 9 статора 3.

Внутри статора 3 установлен вытеснитель 10 с направляющей 11 и размещенным внутри него коллектором 12. Корпус снабжен патрубками 13 и 14 для подачи охлаждающей среды, патрубками 15 и 16 для ее отвода, патрубком 17 для подачи раствора полимера и патрубком 18 для его отвода.

Теплообменник работает следующим образом.

Раствор полимера подается через патрубок 17 во внешнюю камеру 5 и отводится через патрубок 18. Охлаждающая среда подается через патрубки 13 и 14 и отводится через патрубки 15 и 1.6. Раствор полимера и охлаждающая среда циркулируют в камерах противоточно. ,

Поскольку скребки 6 на раме 7 укреплены жестко, то при вращении ротора крутящий момент передается раме 7, скорость вращения которой

в этом случае меньше скорости вращения ротора (вследствие сопротивления, которое оказывают скребки) в процессе очистки рабочих поверхностей ротора и статора.

Благодаря установке быстросъемной рамы со скребками в теплообменнике обеспечивается облегчение монтажнодемонтажных работ при значительных габаритах теплообменника, а также

интенсификация теплообмена в результате эффективной очистки рабочих охлаждаемых поверхностей от отложений полимера.

1. ТЕПЛООБМЕННИК преимущественно дляобработки вязких жидкостей, содержащий корпус, внутри которогр коаксиально распоЛожены ротор и статор, образующие внутреннюю и внешнюю кольцевые камеры., и скребки, закрепленные на раме, о т- л И ч а ю щ и и с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена, статор снабжен цапфами, а рама установлена во внутренней камере и закреплена с возможностью, вращения на оси, проходящей внутри одной из цапф статора. 2.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит установленный S внутри статора вытеснитель в виде трубы с укрепленной на ее наружной поверхности спиральной направляющей. 3.Устройство по п.2,о т л и - . чающееся тем, что оно допола нительно содержит коллектоЕ, устас новленный по центру вытеснителя и подключенный к внутренней камере. да 4 СО сл