Теплообменник Советский патент 1989 года по МПК F28D11/02 

Изобретение относится к теплопере- дающим аппаратам, а именно к аппаратам для утилизации тепла промышленных стоков, и является усовершенствованием теплообменника по основному авт. св. № 1128087.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена и повышение эксплуатационной надежности.

На фиг. 1 изображен предлагаемый теплообменник; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 о

Теплообменник содержит корпус 1 с теплоносителем, в который погружен полый теплопередающий элемент 2, выполненный в виде стакана и вращающийся вокруг вертикальной оси.

Вращение осуществляется от электродвигателя 3 через механическую передачу 4, смонтированную на крышке корпуса 1. Система подвода-отвода нагреваемой среды выполнена в виде двух неподвижно коаксиально расположенных подводящей 5 и отводящей 6 труб, причем подводящая труба 5 открытым торцом обращена к днищу тепло- передающего элемента 2. Отводящая труба 6 снабжена неподвижной крыльчаткой 7 и подключена к верхней части теплопередающего элемента 2«,

Для подвода и отвода теплоносителя корпус 1 имеет патрубки 8 и 9, а на внутренней поверхности вертикальные отбойники 10, расположенные с зазором по отношению к поверхности теплопередающего элемента 20 Внутренняя полость теплопередающего элемента снабжена вытеснителем 11, герметично закрепленным на подводящей трубке 5 и крыльчатке 7 и образующим с внутренней поверхностью теплопередающего элемента 2 постоянный зазор. На внешней поверхности теплопередающего элемента 2 могут быть размещены вертикальные ребра 12, установленные с зазором по отношению к отбойникам 10 корпуса 1.

Теплообменник работает следующим образом.

Теплоноситель подается в корпус 1 через патрубок 8, протекая через корпус, отдает тепло нагреваемой среде через стенки теплопередающего элемента 2 и выводится из теплообменника через патрубок 9. Нагреваемая среда через подводящую трубу 5 подается в нижнюю часть полости теплопередающего элемента 2 и поступает в зазор,

0

0

5

0

5

0

5

0

5

образованный поверхностью вытеснителя 1 1 и внутренней поверхностью теплопередающего элемента 2, распределяясь по ней в виде равномерной восходящей пленки.

Вследствие вращения теплопередающего элемента 2 относительно неподвижного вытеснителя 11 происходит перемешивание пленки нагреваемой среды и выравнивание ее температуры по сечению, что улучшает теплообмен„ При этом исключается появление застойных зон нагреваемой среды в нижней части полости теплопередающего элемента 2 ввиду принудительного направленного действия вытеснителя на движущуюся пленку, что также способствует интенсификации процесса теплообмена.

В верхней части теплопередающего элемента 2 нагреваемая среда, попадая на лопасти неподвижной крыльчатки 7, через отверстия в ее ступице поступает в отводящую трубу 6, по которой выводится из теплообменника.

При вращении теплопередающего элемента 2, имеющего на внешней поверхности вертикальные ребра 12, в моменты их периодического совмещения с вертикальными отбойниками 10 корпуса 1 происходит,искусственное сужение потока и, как следствие этого, периодическое увеличение ско-„ рости движения теплоносителя в области, прилегающей к отбойникам 10. Организованный таким образом режим турбулентной пульсации потока теплоносителя и увеличения поверхности теплообмена за счет ребер 12 интенсифицирует теплообмен. При этом тур- булизация потока теплоносителя способствует эффективной очистке поверхностей от тешкятредающего элемента и корпуса от загрязнений, содержащихся в теплоносителе„

Герметичное соединение вытеснителя 1 1 с подводящей трубой 5 и крыльчаткой 7 исключает возможность залива теплопередающего элемента в момент резкого останова или незапланированного увеличения расхода нагреваемой среды, что повышает надежность эксплуатации теплообменника.

Теплообменник предлагаемой конструкции имеет высокие теплотехнические показатели, надежность в работе, способность к самоочищению поверхностей теплообмена

Формула изобретения

1. Теплообменник по авт св. № 1128087, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена и повышения эксплуатационной надежности, теплооб- 7 менник дополнительно содержит вытес815836

нитель, герметично закрепленный на подводящей трубе и крыльчатке и образующий с внутренней поверхностью теплопередающего элемента постоянный зазор.

2 о Теплообменник по п. отличающийся тем, что тепло- передающий элемент на внешней по- 10 верхности снабжен вертикальными рев- рами, установленными с зазором по отношению к отбойникам корпуса.

Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен и повысить эксплуатационную надежность теплообменника. Вытеснитель 11 герметично закреплен на подводящей трубе и крыльчатке 7 и образует с внутренней поверхностью теплопередающего элемента (ТЭ) 2 постоянный зазор. На внешней стороне ТЭ могут быть размещены вертикальные ребра, установленные с зазором по отношению к отбойникам 10 корпуса 1. При таком выполнении исключаются появление застойных зон нагреваемой среды в нижней части полости ТЭ ввиду принудительного направленного действия вытеснения на движущуюся пленку и возможность залива ТЭ в момент резкого останова или незапланированного увеличения расхода нагреваемой среды. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

П

Фиг.2