Способ передачи тепла и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК F28B1/00 F25D17/00 

Изобретение относится к областям промышленности, где необходимо произвести тепловую обработку продукта за счет переноса тепла от вещества более нагретого к менее нагретому через поверхность контакта, и может быть использовано, например, в микробиологической, пищевой, химической промышленности.

Целью изобретения является уменьшение энергозатрат и увеличение тепло- съема.

При передаче тепла осуществляют подачу потока хладоносителя в емкость с тепло- передающей поверхностью, при вводе потока в емкость производят его турбулиза- цию посредством закручивания потока и одновременного формирования в нем смер- чеобразных вихрей, направленных перпендикулярно оси потока.

На фиг.1 представлено устройство для передачи тепла при выполнении емкости в виде рубашки; на фиг.2 - то :-ке, при выполнении емкости б виде змеевика или блока трубчатых теплообменников.

Устройство для передачи тепла содержит емкость с теплообменной поверхностью и патрубками 1, 2 соответственно для ввода и вывода хладоносителя. Емкость мо- жег быть выполнена в виде охлаждающей рубашки 3, расположенной на резервуаре 4, а также в виде змеевика 5 или трубчатых пленочных теплообменников б, установленных внутри резервуара 4. Внутри патрубка 2 для ввода хладоносителя, т.е. при вводе потока в емкость, установлена изогнутая закрученная лента 7, в которой выполнены сферические лунки 8, отношение диаметра которых к глубине лунки составляет 3-8.

Устройство работает следующим образом,

Охлаждающий хладоноситель поступаем : емкость через патрубок 1, в котором при взаимодействии с изогнутой лентой 7 и выполненными в ней лунками 8 производится турбулизация и закручивание потока, и одновременно формирование смерчеобраз- iitix вихрей внутри закрученного потока,

направленных перпендикулярно оси потока. Закручивание и вихри турбулизируют поток и увеличивают теплосъем.

Использование лунок сферического типа на закругленных лентах во входных пат- рубкахтеплообменных устройств позволяет автогенерировать на искусственно созданных лунках смерчеобразные вихри, что приводит к резкой турбулизации потока

хладоносителя и увеличению эффективности теплоотвода. Отношение диаметра лунки к ее глубине в интервале 3-8 является оптимальным и обеспечивает наибольшие значения коэффициента теплоотдачи.

Резкая турбулизация потока хладоноси- теля на начальном участке существенно сказывается на теплообмене на последующих участках. При этом уменьшается также гидравлическое сопротивление по сравнению с

размещением изогнутой закрученной ленты без лунок по всей длине емкости.

Наибольшая эффективность от самогенерации смерчеобразных вихрей наблюда25

ется при Re 10 .

Формула изобретения

1,Способ передачи тепла, предусматривающий подачу потока хладоносителя в емкость с теплопередающей поверхностью.

закручивание и турбулизацию потока, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат и увеличения теплосъе- ма, закручивание потока производят при вводе его в емкость и одновременно в потоке формируют смерчеобразные вихри в нем, направленные перпендикулярно оси потока.

2.Устройство для передачи тепла, содержащее емкость с теплопередающей поверхностью, патрубками для ввода и вывода хладоносителя и изогнутую ленту для турбулизации потока, отличающееся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат и увеличения теплосъема, изогнутая лента

установлена в патрубке для ввода хладоносителя, при этом в ленте выполнены сферические лунки, отношение диаметра которых к глубине лунки составляет 3-8.

Изобретение относится к областям промышленности, где производится тепловая обработка продукта через поверхность контакта, и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической отраслях промышленности. Целью изобретения является уменьшение энергозатрат и увеличение теплосъема. Поток охлаждающего хладоносителя подают в емкость с теплообменной поверхностью через патрубок, в котором установлена изогнутая закрученная лента 7, в которой выполнены сферические лунки 8 с определенным соотношением диаметра и глубины лунки. При вводе потока в емкость производится его закручивание и формирование смерчеобразных вихрей, направленных перпендикулярно оси потока, что турбулизирует поток и увеличивает теплосъем. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.