Теплообменный аппарат Советский патент 1981 года по МПК F28D11/02 A23C3/04 

1

Изобретение относится к аппаратам, используемым преимущественно в пищевой промышленности для тепловой обработки высоковязких жидкостей, а также жидкостей, изменяющих в процессе тепловой обработки свое агрегатное состояние.

Известны аппарать, содержащие пакет чередующихся кольцевых продуктовых и теплообменных плит, образующих противоточные каналы для циркуляции продукта и теплоносителя. В полости кольцевь1х плит размещены установленные на приводном валу диски с радиальном прикрепленными скребками 1.

Недостаток данных аппаратов заключает, ся в сложности конфигурации и в неплотном прилегании скребков к дискам.

Известен теплообменный аппарат, содержащий корпус с размещенными внутри полыми дисками, укрепленными на вращающемся полом валу с радиальными сквозными отверстиями, разделенном перегородкой на отсеки, подключенные к подводящему и отводящему коллекторам и подсоединенные с помощью радиальных отверстий к дискам. Внутри каждого диска размещена кольцевая разделительная пластина, по периметру центрального отверстия которой выполнены кромки, отогнутые в противополож ные стороны относительно диаметральной плоскости и присоединенные к противоположным внутренним поверхностям дисков. Разделительная пластина по обе стороны

снабжена направляющими пластинами 2. Недостатки теплообменника - значительные металлоемкость, вес и габариты. По основному авт. св. № 505873 наиболее близким по технической сущности и

достигаемому результату является теплообменный аппарат, содержащий пакет чередующихся кольцевых продуктовых и теплообменных плит, образующих противоточные каналы для -циркуляции продукта и теплоносителя. В полости кольцевых плит

размещены установленные на приводном валу диски с радиально прикрепленными скребками. Плиты для циркуляции теплоносителя имеют квадратную форму с входным и выходным отверстиями в смежных углах .и внутренняя полость плиты разделена перегородкой, а пластины для циркуляции продукта выполнены кольцевыми и снабжены проущинами, имеющими отверстия для прохода теплоносителя, расположенные на oniici оси с coDTiicicTBxющими отвсрстпямн ii li.Miiax я.чя ii;i|i;,i.ic.ibnoii раздачи теплоii(KHI4. 1Я П;1 их 1().1ОС1ЯМ |3|. О.чиа.м) 1 и-Ч1ччт11()м теилообмеинике не обесиечгпы : тима.льиые ус.ювия перемешиваиия :и)( u()i-() продукта, иодвергаем(мч) Tni.idBoii обработке, вследетвие недостаточно жесткоети теилообменных плит, а именно: нрн наличии избыточных давлении со стороны продукта новерхноети этих нлит де(|)ормнруются, в результате чего нарушается их плоскостность. Это приводит к тому, что режущие кромки скребков менее плотно прилегают к теплообменным поверхностям плит и хуже очищают их от про1 кт;. Возможность иовыщения жесткости :,1астин путем увеличения толщины стенок весьма ограничена. К тому же-это вызывает увеличе1Н1С металлоемкости, веса и габаритов аппарата. В то же время все другие известные приемы повышения жесткости пластин не реншют .проблему, поскольку не обеспечивают гарантированную надежность и ухудшают санитарно-гигиенические условия работы аппарата. Цель изобретения - интенсификация процесса теплообмена и повышение допустимого рабочего давления со стороны продукта. Цель достигается тем, что внутри каждой пз плит для циркуляции теплоносителя установлен разделите,аьный экран с выдавка.ми на обеих .сторонах, опирающимися на стенки плиты, а в перегородках, установленных в нродуктовых плитах, выполнены отверстия, расположенные между скребками. На фиг. 1 изображен схематично опись вае. теплообменник; на фиг. 2 - теплообменная плита; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - продуктовая пластина; на фиг. 5 - перегородка теплообменника; на фиг. б - разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 - схема движения продукта при врап1ении перегородки. Теплообменный аппарат еодержит чередующиеся кольцевые продуктовые пластины, 1. тен,лообменные плиты 2, приводной вал 3, разделительные шайбы 4, перегородки 5, выполненные в виде дисков с отверстиями 6, снабженных скребками 7. Теплооб.менные плиты 3 состоят из двух боковин 8 корытообразной формы, разделенных экраном 9, имеющим опорные, например полус(рерические, выдавки 10, распределенные равномерно с обеих его сторон. В противоположных углах теплообменной плиты 2 выполнены отверстия II, в центре плиты имеется отверстия 12 для прохода приводного вала 3. Теплообменные плиты через одну имеют шелевые отверстия 13, пластины 1 снабжены проушинами 14 с отверстиями 15 для прохода теплоносителя. Герметичность аппарата достигается с помощью уплотнительных колец 16, патрубок 17 для подвода продукта патрубок 18 для его отвода. Аппарат работает следующим образом. Продукт подается насосом через патрубок 17 в полость продуктовой пластины 1, откуда через щелевые отверстия 13 поступает в смежную продуктовую пластину 1 и циркулирует от периферии пластины к ее центру. Пройдя через центральное отверстие теплообменной плиты 2, продукт поступает в следующую продуктовую пластину. Перегородки 5 вращаются и скребками 7 снимают слой продукта с наружной поверхности плит 2 и перемешивают его. Пройдя таким образом вдоль аппарата, продукт выходит из него через патрубок 18. Теплоноситель движется по полостям плит 2, которые могут быть соединены параллельно, последовательно или пакетами. Таким образом, хорошая очистка теплообменных пластин скребками и оптимизация условий перемешивания продукта, турбулизация и более равномерное распределение скоростей потока теплоносителя в каналах теплообменных плит благодаря наличию множества опорных выступов на экране позволяют значительно интенсифицировать процесс теплообмена в пластинчатом скребковом аппарате. Конструктивное офор.мление теплообменных плит позволяет существенно увеличить их единичную поверхность до 0,5 м и более при меньшей металлоемкости, а также повысить допустимое рабочее давление со стороны продукта, что особенно важно при охлаждении высоковязких жидкостей. Формула изобретения Теплообменный аппарат по авт. св. № 505873, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, внутри каждой из плит для циркуляции .теплоносителя установлен разделительный экран с выдавками на обеих сторонах, опирающимися на стенки плиты, а в перегородках, установленных в продуктовых плитах, выполнены отверстия расположенные между скребками. Источники информмции, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 140028, кл. А 23 С3/04, 1961. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2660464, кл. Е 28 D 11/02, 1978. 3.Авторское свидетельство СССР № 505873, кл. F 28 D 11/02, 1972. Фиг i

Ф

8

W

Vue.

(риг.З

Фиг.

Фиг. 5