Теплообменный аппарат Советский патент 1974 года по МПК F28D11/02 

1

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, преимущественно для охлаждения вязких жидкостей.

Известны теплообменные аппараты, содерлсащие охлаждаемый корпус с соосно размещенным в нем барабаном, установленным на вращающемся полом валу для циркуляции хладагента, и коллекторные камеры, подключенные к полости корпуса.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена.

Это достигается тем, что в предлагаемом аппарате внутри барабана установлен перфорированный стакан с ложным дном и сеткой на боковой поверхности для распределения хладагента по внутренней поверхности барабана, а в коллекторных камерах установлены лопаточные колеса для прокачивания жидкости через полость корпуса. На внутренней поверхности корпуса укреплены радиальные перфорированные ребра, а барабан выполнен в виде усеченного конуса с углом конусности порядка 1-5°.

На фиг. I показан предлагаемый теплообменный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез (вид по стрелке А; крышка входной коллекторной камеры условно снята); на фиг. 3 - поперечный

разрез аппарата в месте установкп лопаточного колеса в выходной коллекторной камере (разрез по Б-Б на фиг. 1).

Теплообменный аппарат содержит корпус 1 с охлаждаемой рубашкой 2 и соосно размещенным в нем барабаном 3, установленным на вращающемс-я полом валу 4 для циркуляции хладагента. К полости корпуса подключены коллекторные камеры 5 и 6 соответственно для ввода и вывода из аппарата охлаждающей жидкости.

Внутри барабана установлен перфорированньш стакан 7 с ложным дном 8 и сеткой 9 на боковой поверхности для распределения хладагента по внутренней поверхности барабана. В коллекторных камерах установлены лопаточные колеса 10 и 11 для прокачивания жидкостичерез полость корпуса. На внутренней поверхности корпуса 1 установлены радиальные перфорированные ребра 12, а барабан выполнен в виде усеченного конуса с углом при вершине порядка I-5°.

Предлагаемый аппарат работает следующим образом.

Барабан с полым валом, лопаточными колесами и распределительным стаканом приводят во вращение, например, от шкива. Л пдкость, подлежащая охлаждению, с помощью лопаточного колеса 10 непрерывно подается из камеры 5 в кольцевой канал между корпусом и барабаном н, охлаждаясь, проходит внутрь выходной камеры 6. Колесо 11 создает добавочное давление в напорном штуцере 13 и разгружает уплотннтельное устройство 14. Перфорированные ребра 12 вызывают в кольцевом канале дополнительную турбулизацию, увелнчивая коэффициент теплоотдачи к стенке барабана 3.

Хладагент через полый вал 4 поступает в перфорированный стакан 7 с сеткой 9, при помощи центробелсных сил профильтровывается через сетку и, непрерывпо ударяясь о внутреннюю поверхность барабана 3, в виде пленки стекает к ложному дну 8. При этом пленка интенсивно турбулпзпруется струями хладагента, отбрасываемыми от сеткн. Далее хладагент через кольцевой зазор между ложным дном и стенкой барабана поступает в центральную трубу 15, откуда по патрубкам 16 разгружается в приемную камеру 17. Затем хладагент по трубопроводу 18 п штуцеру 19 поступает в канал, образованный корпусом 1, рубашкой 2, и через штуцер 20 выгружается из аппарата.

Выполнение барабана в виде конуса, расширяющегося в сторону ложного дна, с углом

конусности 1-5° способствует уменьшению толщины пленки хладагента на внутренней поверхности барабана за счет увеличения скорости движения .хладагента под действием центробежных сил.

Предмет изобретения

1.Теплообменный аппарат, пренмущественпо для охлаждения вязких жидкостей, содержащий охлаждаемый корпус с соосно разме.щенным в не.м барабаном, установленным на

вращающемся полом валу для циркуляции .кладагепта, и коллекторные камеры, подключенные к полости корпуса, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, внутри барабана установлен перфорированный стакан с ложным дном и сеткой на боковой поверхности для распределения хладагента по внутренней поверхности барабана, а в коллекторных камерах установлены лопаточные колеса для прокачивания жидкости через полость корпуса.

2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности корпуса укреплены радиальные перфорированные ребра, а барабан выполнен в виде усеченного конуса с углом конусности порядка 1-5°.

16r-H-j

Ю

,wii4-4

-,-LJZj-ЛП

1«.

w