Пленочный теплообменный аппарат Советский патент 1982 года по МПК F28C3/06 

Изобретение относится к теплоэнер гетике и может быть использовано для высокотемпературного нагрева солесодержащей жидкости, а также для охлаж дения газов и паров. Известны пленочные водонагреBaTejfH имеющие вертикальную цилиндр ческую теплообменную стенку, рабочая поверхность которой выполнена зеркальной. Снаружи теплообменная стенка окружена охла}|щак щей рубашкой. В верхней части эарубашечного пространства расположена кольцевая щель В верхней части водонагревателя расположена горелка, создающая внутри него горящий факел, являющийся источником теплового излучения 1 . Недостатком известных пленочных водонагревателей является ограниченная возможность и повышение температуры нагрева солесодержащей жидкости. Известны также пленочные теплообменные аппараты, содержащие корпус с патрубками подвода и отвода греющей среды и теплоносителя и теплообменную стенку, по периметру которой установлен пленкообразователь 2. Недостатком известных теплообменников является невозможность их использования для нагрева солесодержащей жидкости. Цель изобретения - увеличение степени иагрева солесодержащей жидкости при повышении тепловой и зкономической эффективности зтого процесса . Указаиная цель достигается тем, что теплообменная стенка выполнена в форме конфузорной тарелки, снабженной в нижнем основании сливными патрубком, а в корпусе дополнительно установлен колпак-рефлектор, соосно расположенный над тарелк.рй и подсоединенный к патрубку отвода греющей среды. На фиг.1 изображено устройство предлагаемого пленочного теплообмен ного аппарата, разрез, на фиг. 2 вариант выполнения узла подвода греющей среды. Пленочный теплообменный аппарат содержит корпус I, внутри которого установлена теплообменная стенка 2 в виде конфузорной тарелки с внутренней зеркальной поверхностью 3. При этом в качестве образукяцей этой поверхности могут быть использованы прямолинейные и криволинейные профили. Тарелка в нижнем основании снабжена сливным патрубком 4 а по периметру ее выполнена орошаемая кольцевая кромка 5. Корпус снабжен патрубками подвода 6 и отвода 7 гре ющей среды и нагреваемой жидкости 8 и 9 соответственно и узлом 10 для продувки и удаления шлама. Над конфузорной таред:кой соосио расположен колпак-рефлектор 11, снабженный реб pai-Qi 12 жест сости и подсоединенный верхним основанием к патрубку отвод греющей среды. Под конфузорной тарелкой установлены диафрагма 13, пе форированная группой мелких отверст и два кольцевых диска 14, образующих между собой теплоизолирующий экран. При этом верхний диск имеет герметичное крепление с корпусом и патрубком 4, а нижний установлен с зазором со стороны сливного патрубка. Пленочный теплообменный аппарат работает следующим образом. Нагреваемая жидкость через патрубок 8 подается внутрь аппарата и проходя через перфорирукидие отверстия диафрагмы 13, омывает наружную поверхность теплообменной стенк 2, охлаждая ее и немного подогреваясь. Предваритепьно подогретая жидкость попадает в кольцевой- резер вуар, окружающий кольцевую кромку и, переливаясь через нее, равномерно орошает теплообменную стенку по периметру ее рабочей поверхности 3, По зеркальной внутренней поверхности жидкость стекает в виде плешей, интенсивно нагреваясь благодаря кок такту с грекяцей средой. При этом небольшие углы наклона образующей тарелки 2 на ее входном участке обуславливают малые средние скорости гравитационного движения ламинарной пленки жидкости, причем толщина этой пленки оказывается на порядок больше, чем на вертикальной поверхности при той же плотности орошения, что позволяет использовать высокотемпературшле тепловые источники с большей плотностью теплового потока. Нагретая жидкость поступает по сливному патрубку 4 в нижнюю часть корпуса 1, служащую сборниким горячей яcидкocти и патрубком 10 отводится к потребителю. Уровень горячей жидкости в аппарате поддерживается выше нижнего среза сливного патрубка 4, что до- . стигается соответствующим расположением патрубка 9 и применением регуляторов уровня жидкости. Шпам и отстой удаляется из корпуса продувкой через патрубок 10. Теплоизолирующая парогоздушная полость, образованная кольцевыми дисками 14, предназначена для уменьшения ковденсации вторичного пара, причем выравнивание давления в этой полости с давлением в корпусе, а также удаление образующегося конденсата осуществляется через кольцевой зазор мегзду нижним кольцевым диском 14 и наружной поверхностью cjMBHoro патрубка 4. Греющая среда, поступая в аппарат через патрубки 6 и проходя по кольцевому зазору мевду зеркальной поверхностью 3 конфузорной тарелки 2 и внутренней поверхиостыо колпака-рефлектора 11, нагревает пленку жидкости, а сама при этом охлаждается. Охлаженная среда отводится через naTpy j бок 7. Использование зеркальной рабочей Еюверзсности позволяет уменьшить ее нагрев от излучезшя. Близкая к сферн4eck( форма колпшса-рефлектора обеспечивает постоянные скорости отиоеительного движения нагреваемой шсегаси жидкости и греюп ей среды, исключающие срыв капель жидкости с поверхности пяешси. Формула изобретения Пленочный теплообменный annapaf, содеркаций корпус с патрубками подвода и отвода греющей среды и солесодержаадей жидкости и теплообменную пленку по периметру которой установлен пленкообрйзователь, отличающийся рем, что,