Пленочный теплообменный аппарат Советский патент 1990 года по МПК F28D11/02 

Вода масло

Рабочая жидкость

вода

Изобретение относится к роторно-пленочным теплообменным аппаратам, может быть использовано в энергетическом, химическом и транспортном машиностроении. Целью изобретения является интенсификация теплообмена и повышение эксплуатационной надежности аппарата. Теплообменный аппарат содержит набор секторных камер 14, сообщенных между собой кольцевым каналом. Площадь поперечного сечения каждой камеры 14 в радиальной плоскости монотонно уменьшается по длине окружности. В каждой камере 14 выполнена сквозная радиальная щель, связанная с патрубком 19 для отвода охлаждаемой жидкости. Ось щели удалена от большей кромки камеры 14 на расстояние, составляющее (0,20 - 0,65) длины камеры 14 по ее среднему радиусу. Между камерами 14 установлены вращающиеся диски 7, образующие с рабочими поверхностями смежных с ними камер 14 переменные (клиновые) зазоры, максимальная величина которых составляет (1 - 5) их минимальной величины. Весь теплообменный аппарат погружен в охлаждаемую жидкость. Охлаждающая жидкость движется внутри камеры 14. При вращении дисков 7 охлаждаемая жидкость за счет сил вязкостного трения затягивается в клиновые зазоры между камерами 14 и дисками 7. При движении жидкости в указанных клиновых зазорах развивается повышенное давление, под действием которого жидкость через щели отводится потребителю. При этом обеспечивается безотрывное движение жидкости в клиновом зазоре. Данный аппарат позволяет набирать любую требуемую поверхность теплообмена из однотипных деталей. Конструкция аппарата обеспечивает удобство ремонта, позволяет использовать его как с собственным корпусом, так и без него, погруженным в любую емкость с охлаждаемой жидкостью. 3 ил.

J Ч 5 В 78 9 П

по

общенных между собой кольцевым каналом. Площадь поперечного сечения каждой камеры 14 в радиальной плоскости монотонно уменьшается по длине окружности. В каждой камере 14 выполнена сквозная радиальная щель, связанная с патрубком 19 для отвода охлаждаемой жидкости. Ось щели удалена от большей кромки камеры 14 на рас стояние, составляющее 0,20-0,65 длины камеры 14 по ее среднему радиусу. Между камерами 14 установлены вращающиеся диски 7, образующие с рабочими поверхностями смежных с ними ка- мер 14 переменные (клиновые) зазоры, максимальная величина которых составляет 1-5 их минимальной величины. Весь теплообменный аппарат погружен в охлаждаемую жидкость. Охлаждающая жидкость движется внутри камеры 14.

Изобретение относится к роторно- пленочным теплообменным аппаратам, может быть использовано в энергетическом, химическом и транспортном машиностроенчл и является усовершенствованием известного аппарата по авт.св. № 672470,

Целью изобретения является интенсификация теплообмена и повышение эксплуатационной надежности аппарата.

На фиг. 1 изображен теплообменный аппарат, продольный разрез; нафиг,2- разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Теплообменный аппарат содержит шпильки 1, проставили 2 с проходами для охлаждаемой среды (например, масла) , верхний опорный фланец 3, гидромотор 4, низший опорный фланец 5, вал 6, общий с гидромотором 4, вращающиеся диски 7, насаженные на вал 6 по свободной посадке, сборный коллектор 8 охлаждающей среды, проставыши

9с проходами для охлаждающей среды (например, воды), входной патрубок

10охлаждающей среды, уплотнительные кольца 11, патрубки 12 и 13 соответственно для подвода и отвода рабочей жидкости гидромотора 49 секторные камеры 14, симметричные относительно дисков 7. Полости камер 14 сообщены между собой кольцевым каналом 15, связанным посредством проходов в проставышах 9 с патрубками 10 и 16

При вращении дисков 7 охлаждаемая жидкость за счет сил вязкостного трения затягивается в клиновые зазоры между камерами 14 и дисками 7. При движении жидкости в указанных клиновых зазорах развивается повышенное давление, под действием которого жидкость через щели отводится потребителю. При этом обеспечивается безотрывное движение жидкости в клиновом зазоре. Данный аппарат позволяет набирать любую требуемую поверхность теплообмена из однотипных деталей. Конструкция аппарата обеспечивает удобство ремонта, позволяет использовать его как с собственным корпусом, так и без него, погруженным в любую емкость с охлаждаемой жидкостью. 3 ил.

для подвода охлаждающей среды. В каждой камере 14 выполнена сквозная радиальная щель 17, связанная посредством каналов 18 и отверстий в проставышах 2 с патрубком 19 для отвода охлаждаемой среды. Площадь поперечного сечения каждой камеры 14 в радиальной плоскости монотонно уменьшается по длине окружности в направлении, противоположном направлению вращения дисков 7, Последние установлены с переменными (клиновыми) зазорами относительно рабочих поверхностей 20 и 21 смежных с ними камер

Аппарат работает следующим образом.

На гидромотор 4 через патрубок 12 подается рабочая жидкость, которая приводит во вращение гидромотор 4 и его выходной вал 6. Рабочей жидкостью может служить охлаждаемая среда. При этом ее можно отводить через патрубок 13 непосредственно в емкость, где находится аппарат. Ра51

бочей жидкостью может также служить охлаждающая среда. В этом случае ее можно с выхода гидромотора 4 направить на охлаждение камер 14 через входной патрубок 10, Вместо гидромотора 4 вращение вала 6 можно осуществлять от другого источника вращения, в том числе непосредственно от механизма, внутри которого размещен данный аппарат, или от электродвигателя.

Вращение вала 6 передается на плоские диски 7. Последние за счет сил вязкостного трения затягивают охлаждаемую жидкость в клиновые зазоры между дисками 7 и наклонными рабочими поверхностями 20 и 21 камер 14. При движений жидкости в указанных клиновых зазорах развивается повышенное давление жидкости, под действием которого она через щели 17 каналы 18 и отверстия в проставышах 2 отводится потребителю. Охлаждающая среда подается по патрубку 10 и через отверстия в проставышах 9 по каналам 15 распределяется в камеры 14, затем подводится в сборный коллектор 8, охватывая отводимую из аппарата охлажденную среду (для уменьшения тепловых потерь) и выходит из аппарата через патрубок 19. Требуемая производительность аппарата обеспечивается набором одинаковых камер 14, сообщенных кольцевыми каналами 15, и дисков 7, которые стягиваются в один пакет между опорными фланцами 3 и 5 посредством шпилек 1.

Установка дисков 7 с переменными зазорами относительно рабочих поверхностей 20 и 21 камер 14, максимальная величина которых составляет 1-5

486386

минимальной величины, а также удаление оси щели 17 от большей кромки камеры 14 на расстояние, составляющее 0,20-0,65 длины камеры 14 по ее среднему радиусу, обеспечивают необходимое давление и безотрывное течение охлаждаемой жидкости в клиновых зазорах.

Ю Предлагаемый аппарат позволяет набирать любую требуемую поверхность теплообмена из однотипных деталей. Конструкция аппарата обеспечивает удобство ремонта, позволяет исполь15 зовать его как с собственным корпусом, так и без него, погруженным в любую емкость с охлаждаемой средой.

20

Формула изобретения

Пленочный теплообменный аппарат по авт.св. № 672470, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и повышения эксплуатационной надежности, полости камер сообщены между собой кольцевым каналом, связанным с коллекторами одной из сред, площадь поперечного сечения каждой камеры в радиальной

плоскости монотонно уменьшается по длине окружности, а диски установлены с переменными зазорами относительно рабочих поверхностей камер, максимальная величина которых составляет 1-5 минимальной величины, причем в

каждой камере выполнена сквозная радиальная щель сообщенная со сборным коллектором другой среды, ось которой удалена от большей кромки камеры на расстояние, составляющее 0,20- 0,65 длины камеры по ее среднему радиусу.

17

15

о 21 17 к U

„

у v ггИ0 / 20

18 Щ 7

Вода

фиг. 2. &-Б

v гг18 Щ 7