Вертикальный пленочный теплообменник Советский патент 1985 года по МПК F28D3/04 

Изобретение относится к теплотехт нике, в частности к вертикальным пленочным теплообменникам, предназначенным для отвода.тепла в процессах биосинтеза.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена.

На фиг.1 схематично изображен предлагаемый вертикальный, пленочный теплообменник; иа фиг.2 - сечение Ана фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.

Вертикальный пленочный теплообменник содержит подводящий 1 и отводящий 2 горизонтальные коллекторы, соединенные пучком теплообменных труб 3, каждая из которых снабжена входным 4 и промежуточным 5 -пленочными распределителями. Входной пленочный распределитель 4 установлен внутри труб 3, концы которых расположены внутри коллектора 1 и снабжены прорезями 6. Распреде/штель 4 вьтолнен.с отбортовкой 7, закрывающей прорези 6 сверху, при этом распределитель 4 выполнен с коническим расширением для образования кольцевого щелевого зазора 8 между внутренней поверхностью трубы . 3 и распределителем 4. Промежуточный пленочньй распределитель 5 установлен в рассечку соответствующей теплообменной трубы 3 и снабжен ресивером 9 и перераспределительным кольцевым коробом 10, разделенным горизонтальной перегородкой 11, имеющей отверстия 12, на две секции 13 и 14,нижняя из которых снабжена подвижной запорной пластиной 15 и подключена к ресиверу 9. Короб 10 сообщен с ресивером 9 через отверстия 16. Трубы 3 в области рассечки также вьшолнены с прорезями 17.

Вертикальный пленочный теплообменник работает следующим образом.

В процессе микробиологического синтеза вьщеляется тепло от культу-ральной жидкости, циркулирующей в межтрубном пространстве, тепло отводится хладагентом, протекающим по трубам 3.. Хладагент из коллектора 1 через прорези 6 поступает в трубы 3, распределителем 4 направляется наих внутреннюю поверхность ив виде равномерно сформированной пленки стекает в перераспределительный кольцевой короб Ю, отбирая тепло от культуральной жидкости. Через отверстия 12 в перегородке 11 жидкость стекает в

днище короба 10, запорная пластина 15 при этом находится в нижней части короба 10. Затем охлаждающая жидкость из прорезей 17 поступает в трубы 3 и через зазор между распределителем 5 и внутренней поверхностью трубы 3 в виде равномерной пленки стекает в нижний коллектор 2. В результате прохождения хладагента в виде пленки по внутренней поверхности труб 3 отбирается тепло от культуральной жидкости, и пленка жидкости, стекающая по внутренней поверхности трубы 3 сверху вниз, при больших нагрузках уже на начальном участке достигает предельного теплового насыщения, т.е. температура пленки охлаждающей жидкости не отводится и, следовательно, от такой пленки, достигшей теплового насьпцения, необходимо избавиться или ее необходимо обновить. С этой целью в ресивер 9 подают хладагент, который, проходя через отверстия 16, перемещает запорную пластину 15 вверх и перекрывает отверстия 12. Хладагент из днища короба 10 через прорези 17 поступает в трубу 3,. распределителем 5 направляется на внутреннюю поверхность трубы 3 и в виде пленки стекает в нижний коллектор 2, отбирая тепло от культуральной жидкости,омывающей трубы 3.

Охлаждающая жидкость из верхней части труб 3 стекает в виде пленки в перераспределительньй кольцевой короб 10, отбирая при этом тепло от культуральной жидкости в верхней части.труб ив перегретом виде попадает на горизонтальную перегородку 11, отверстия 12 которой перекрыты запорной пластиной 15. Из короба 10 отработанньй хладагент сливается через втулку в нижний коллектор 2. Такое вьшолнение в пленочном теплообменнике перераспределительного кольцевого короба вокруг трубы, рассеченной на части, отстоящие одна от другой, позволяет освободить внутреннюю поверхность теплообменной трубя на ее конечном участке от пленки жидкости, имеющей температуру, близкую к температуре культуральной жидкости, т.е. достигшую теплового насьщения, и позволяет с целью увеличения теплоотводящей способности направить на внутреннюю поверхность теплообменной трубы холодную ..жидкость, стекакщую в виде пленки по трубе и отбирающую

ВЕРТИКАЛЬНЬЙ ПЛЕНОЧНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий подводящий и от,водяп(ий горизонтальные коллекторы. ВхаЗ лмвагента Фаз.1 / соединенные пучком теплообменных труб, каждая из которых снабжена входным и промежуточным пленочными распределителями, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, каждьй промежуточный пленочный распределитель установлен в рассечку соответствующей теплообменной трубы и снабжен ресивером и перераспределительньм кольцевым коробом, разделенным горизонтальной перегородкой, имеющей отверстия, на две секции, нижняя из которых снабжена подвижной запорной пластиной и подключена к ресиверу. (Л С «ч ч а: со со Вход хмдагент