Теплообменный аппарат Советский патент 1990 года по МПК F28D15/02 

. fe.2

Изобретение относится к теплопередаю- i -iHiM устройствам, а именно х те лообмен ым ппаратам для охлаждения стерильных сред, 4 может найти применение в микробиологи- 1|еской, медицинской отраслях нромышлен- йости.

Цель изобретения - повышение тепло- г|ередающей способности.

На фиг. 1 показан теплообменный апна- , общий вид; на фиг. 2 и 3 - сеченке А-А фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1; Fta фиг. 5 - вариант исполнения аппарата; на фиг. 6 и 7 - сечение В-В на фиг. 5.

I Тег(лообменный аппарат содержит ко- .-кух I с паровым 2 м жидкостным 3 объемами Л горизонтальные теплообменные трубы 4 и 5, Труба 4 размещена в паровом объеме 2, а -руба 5 - S жидкостном объеме 3. Труба 5 охвачена с зазором экраном 6, который име- ел вид незамкнутой обечайки, между кромками которой имеется проем 7. Обечайка ;1краиа 6 расположена с эксцентриситетом относительно трубы 5 и обращена проемом 7 верх. На нижней части обечайки экрана 6 имеется перфорация 8. Обечайка экрана 6 может быть выполнена из отдельных частей С уменьшающимся от части к части диамет- It)OM по ходу теплоносителя. В другом вариан- обечайка экрана б может быть установлена с наклоном вверх по ходу теплоноси- т|еля.

: Теплообменный аппарат работает следую- 1,им образом.

Горячий теплоноситель, циркулирующий йо теплообменпой трубе 5, отдает тепло промежуточному теплоносителю. Последний ки- йит, o6pa30DaBujKHCH пар в виде пузырей ДГ1Ижется по зазору между экраном б и нижней трубой 5 к проему 7. По мере Движения объем ггузырей увеличивается за счет подвода тепла от трубы 5. Поскольку за счет смещения обечайки экрана 6 зазор между ней и поверхностью теплообменной трубы 5 увеличивается по направлению движения парового пузыря, исключается «запаривание ще;;евого канала в верхней его части и полное испарение пленки жидкости между пузырем и поверхностью теплообмена. Пары промежуточного теплоносителя вы- хюдят из проема 7 в паровой объем 2 и конденсируются на поверхности теплооб.мениой т|рубы 4, по которой движется нагреваемый теплоноситель. При этом тепло конденсации Отдается последнему. Конденсат промежуточного теплоносителя стекает в жидкостной объем 3 и через перфорацию 8 попадает HiHOBb в щелевой зазор между теплообмен- 1он трубой 5 и обечайкой экрана 6.

В случае, когда обечайка 6 состоит из несколь скх секций - частей, минимальная

0

;лирина щелевого канала в нижней его части, образованной первой секцией по ходу горячего теплоносителя, выбирается из условия максимально возможной величины коэффи5 -циента теплоотдачи вблизи того значения теплового потока, которое соответствует моменту наступления кризиса кипения при температурном напоре, соответствующем температуре горячего теплоносителя на входе в теплообменмую трубу 5. При течении горячего теплонос те/ я его температура постепенно сни.кается На некотором расстоянии от входа мккимяльный зазор между тепло- сблченной трубой 5 и обечайкой экрана 6 перестает ссотпетстооиать максимальному

5 коэффициенту теплоотдачи. Поэтому диаметр следующей секции обечайки уменьщает- ск в сооткетс ;вии с изменением температурного tiano:pa, чей обеспечиваются максимально благоприятные условия теплосъема по всей длине тег|.; ообменной трубы 5.

Выполнение обечайки с наклоном обеспечивает более точное следование изменения величилы минимальной ширины щелевого зазора изменению температурного напора. Смещение проема 7 относительно вертикальной

g оси поперечного сечения теплообменной трубы 7 приводит к нарушению симметрии с обеих сторон теплопередающей поверхности, что за счет возникающей дополнительной пульсации жидкости позволяет интенсифицировать теплообмен при кипении в щеле0 вом канале. Кроме того, смещение прорези обеспечивает подачу парожидкостиой смеси из щелевого канала не непосредственно на поверхность теплообменной трубы 4, а в сторону от нее. Поэтому жидкая фаза не; попадает на поверхность конденсации и не

Fi ухудшает те.м условий теплообмена.

Формула изобретения

1.Теплообменный аппарат, содержащий кожух с паровым и жидкостным объемами и горизонтальными теплообменными трубами., одна из которых размещена в паровом объеме, а другая -- в л идкостном, причем последняя частично охвачена с образованием . зазора экраном в оиде гтезамкнутой обечайки,

5 образующей между продольными кромками проем, ,огл ча/ои ыйся те.м, что, с целью по- выщения теплопередающей способности, обечайки экрана расположена с эксцентриситетом относительно оси трубы и обрап.1ена проемом вверх, а ее нижняя часть имеет перфо0 рацию.

2.Afuiapa i по п. 1, отличающийся тем, что обечайка экрана выполнена из частей с уменьшающимся от части к части диаметром по ходу теплоносителя в трубе.

3.Аппарат по п. , отличающийся тем, й что обечайка экрана установлена с нак. юиол вверх по ходу теплоносителя.

9иг.1

Изобретение служит для охлаждения стерильных сред и может быть использовано в микробиологической, медицинской и других отраслях промышленности. Теплообменный аппарат содержит кожух 1 с паровым 2 и жидкостным 3 объемами и горизонтальные теплообменные трубы 4 и 5. Труба 5 охвачена экраном 6, имеющим проем 7 и перфорацию 8. Горячий теплоноситель, циркулирующий по трубе 5, нагревает промежуточный теплоноситель. При этом последний кипит в зазоре между экраном 6 и трубой 5, выходит из проема 7 в паровой объем 2, где конденсируется на поверхности теплообменной трубы 4. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

5

Фиг.З

6:J

fpcfs.

r-- - - v-.cj..-J 4|;Ax3bi.-- -. tu- - ч. . g ---тд j..

.,.,;y ,...-.-о-...Здл„А..л13ч... .:x.:;sjsi:y-.s

),

S i ii-v:- ; ;-: ; ®eJiir;v: 5;t - Ku .j:::aui: jsffiii s; :--i -i ;:2.s:S

p or&;-v :i c.sjo m3F: s iissj-uji Si: -v i

Г Ш Е5 2§ --Й Й5 :| fei t:S35i :- -:r-:- l - .,

г /1I

-; -- ff 7 4 v fareijep-- - - I

..-.uitirvafiSl j i,,r.-V., i-i,iiv- ; 5

1 --- - -..JAx..C.;..-j,-..i,5gi;s -6-;,7;f;.

.Vз;v-C.3-JЬa«E лrг; т -:Bцr.-: .2ГС:Л1Тг5&гай5 .Eb.-:-.г-S,.:34:-j- :.rT7ni rrr te rii

Й/у..Г

в - ,.

«f

6

&

.f