Центробежный нагреватель Советский патент 1979 года по МПК F26B3/12 F28D15/00 

(54) ЦЕНТРОЕЕЖНЬШ НАГРЕВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области сушильной и выпарной техники, а более конкретно к центробежным нагревателям, применяемым в суши.пьных и выпарных аппаратах пищевой, химической и др. отраслях промышленности. Известен центробежный нагреватель в котором, для обеспечения замкнутой циркуляции рабочей жидкости с изменением ее агрегатного состояния, электронагревательные элементы расположены в полости ротора по его кольце.вой периферии 1. Данный нагреватель является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Недостатком известной конструкции нaгpeвaтeJ я является колебания температуры рабочей поверхности нагревателя от изменения параметров (давление, температура) греющего насыщен ного пара, что крайне нежелательно при обработке термочувствительных ма териалов. Целью настоящего изобретения является стабилизаци,я температуры рабочей поверхности центробежного нагревателя за счет использования эффекта газорегулируемой центробежной тепловой трубы. Указанная цеЛь достигается тем, что в центробежном нагревателе внутри ротора, параллельно рабочей поверхности и с зазором относительно нее установлена перегородка, отделяющая от полости ротора отсек, заполненный неконденсирующимся инертным газом и соединенный с зоной конденсации через отверстие, выполненное в перегородке по оси вращения, и с зоной испарения при помощи одного И.ЛИ нескольких каналов, заканчивающихся на радиусе не меньшем, чем радиус расположения тепловыделяющих элементов. На фиг, 1 изображен центробежный нагреватель с рабочей поверхностью в виде плоского диска; на фиг. 2- центробежный нагреватель с рабочей поверхностью в виде конуса; на фиг.Зцентробежный нагреватель с рабочей .поверхностью в виде обратного конуса. Центробежный нагреватель состоит из полого ротора 1 с рабочей поверхностью (зона конденсации) 2, расположенных в полости ротора по его кольцевой периферии тепловыде.пяющих элементов (зона испарения) 3, установленной параллельно рабочей поверхности и с зазором относительно нее перегородки 4 с отверстием 5, выполненным по оси вращения, и одного или нескольких каналов б, заканчивающихся на радиусе не меньшем, чем радиус расположения тепловыделяющих элементов. Перегородка 4 образует отсек 7. Центробежный нагреватель работает следующим образом. Предварительно внутрення полость ротора, заполняется теплоносителем и неконденсирующимся инертным газом. При вращении ротора 1, теплоноситель частично заполняющий внутреннюю полость ротора, центробежной силой отбрасывается на периферию полости ротора и покрывает тепловыделяющие эле менты 3. Если перед началом работы центробежного нагревателя теплоноситель находился в отсеке 7, отделенном от полост.и ротора 1 перегородкой 4, то при вращении ротора он отводится оттуда по каналам б. Далее, включаются тепловыделяющие элементы 3, выполненные, например, в виде электронагревателей, питание к которым подается через токоподводящее устройство, установленное на валу ро тора (на чертеже не показано). Тепло от тепловыделяющих элементов 3 перед ется теплоносителю и вызывает его ис парение. Пар теплоносителя вытесняет неконденсирующийся инертный газ в от сек 7, заполняет полость ротора 1 и конденсируется Hci рабочей поверхности 2, отдавая ей тепло. Конденсат же теплоносителя центробежной силой сно ва возвращается к тепловьщеляющим элементам 3. Попадание пара в отсек 7 через каналы б исключается из-за образования в них гидрозатвора из конденсата теплоносителя. В процессе работы центробежного нагревателя в полости ротора 1 между паром теплоносителя и неконденсирующимся инертным газом устанавливается зона раздела, ограничивающая участок рабочей поверхности 2,на которой происходит конденсация теплоносителя. Количеств неконде 1сируюшегося газа должно быть таким, чтобы в рабочих условиях граница раздела пар - газ устанавливалась примерно в средней части зоны конденсации. При этом положение границы {эаздела пар - газ зависит от ре жима $Ьаботы центробежного нагревателя. Так изменение мощности тепловыделяющихся элементов в сторону увеличения (уменьшения) приводит к увеличению (уменьшению) давления- пара в полости ротора 1 и соответствующему смещению зоны раздела пар - газ таким образом, что эффективная поверхность конденсации увеличивается (уменьшается), т.е. плотность теплового потока, а, следовательно, и температура рабочей поверхности остается практически постоянной. Аналогично осуществляется стабилизация температуры рабочей поверхности и при изменении внеш«их условий теплообмена (т.е. со стороны высушиваемого материала). Таким образом использование изобретения позволяет стабилизировать температуру греющей поверхности и за счет этого повысить эффективность и надежность работы центробежного нагревателя . Формула изобретения 1.Центробежный нагреватель, преимущественно для распылительной сушки, содержащий полый ротор с зонами испарения и коцденсации рабочего тела, изменяющего агрегатное состояние, и тепловыделяющие элементы, расположенные в.зоне испарения по кольцевой пе риферии ротора, отличаю щ и и с я тем, что, с целью стабилизации температуры рабочей поверхности, внутри ротора, параллельно рабочей поверхности и с зазором относительно нее установлена перегородка, отделяющая от полости ротора отсек, заполненный неконденсирующимся инертным газом и сообщающийся с полостью через отверстие, выполненное в перегородке по оси вращения. 2.Нагреватель по п. 1, отличающийся тем, что отсек соединен с зоной испарения, по крайней мере, при помощи одного канала, заканчивающ.егося на. радиусе не меньшем, чем радиус расположения тепловыделяющих- элементов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 361368, кл. F 26 В 3/12, 1970.