Теплообменник для вязких жидкостей Советский патент 1982 года по МПК F28F1/40 F28F13/00 

Изобретение относится к аппаратам, используемым в промышленности для работы на вязких жидкостях. Известны теплообменники для вязких жидкостей, содержащие теплообмен ный элемент в виде трубы с турбулизатором внутри, выполненным из рулон ных листов, имеющих прорези и лепест ки, отогнутые под углом, относительно продольной оси трубы 1. Недостаток теплообменника заключается в низкой теплопроводности, являющейся следствием слабого перемешивания потока среды внутри трубы в случае использования в качестве таковой среды вязкой жидкости. В связи с тем, что потоки вязких жидкостей являются ламинарными, то образующийся на внутренних стенках трубы в этом случае пограничный сло является дополнительным сопротивлением и препятствует интенсивной пере даче тепла через стенку трубы к сред ней части потока жидкости. Цель изобретения - интенсификаци теплообмена. Поставленная цель достигается тем, что в теплообменнике для вязки жидкостей, содержащем теплообменный элемент в виде трубы с турбулизатором внутри, выполненным из рулонных листов, имеющих прорези и лепестки, отогнутые под углом относительно продольной оси труб, лепестки каждого листа расположены в прорезях смежных листов с образованием центрального канала в форме правильного многоугольника, число сторон которого равно числу листов. При этом листы дополнительно имеют отверстия с отогнутыми кромками, одни из которых отогнуты внутрь канала, а другие наружу. На фиг.1 изображен предлагаемый теплообменник в аксонометрии с турезулизатором. из 4-х рулонных листовj на фиг.. 2 - то же, из 3-х рулонных листов, поперечное. сечение; на фиг.Зто же, в aкcoнoмeтpии на фиг.4 - то же, из 4-X рулонных листов, поперечное сечение; на фиг. 5 - рулонный лист с лепестками, расположенными под прямым углом к продольной оси трубы; на фиг. 6-- то же,под острым углом к оси трубы; на фиг. 7 - турбулиза- тор, выполненный из 4-х рулонных листов, лепестки которых расположены под острым углом к оси трубы; на фиг. 8 - вариант выполнения рулонного листа с лепестками, расположейными под острым углом к оси трубы; на фиг. 9 - вариант выполнения рулонного листа с лепестками, расположенными под прямым углом к оси трубы; на фиг. 10 -. рулонный лист с лепестками, расположенными под острым углом к оси трубы, снабженный отверс тиями; на фиг. 11 - теплообменник с турбулизатором внутри, имеющим отверстия с отогнутыми кромками, продольный разрез; на фиг.12 - то же, .поперечный разрез; на фиг. 13 - теплообменник с турбулизатором, выпол.ненным из 3-х рулонных листов с лепестками, изогнутыми по дуге, поперечное сечение; на фиг. 14 - теплообменник с турбулизатором внутри, вы полненным из 4-х рулонных листов с лепестками, изогнутыми по дуге, поперечное сечение. Теплообменник содержит теплообмен ный элемент в виде трубы 1, турбулизатор 2 из рулонных листов 3, имеющих прорези 4 и лепестки 5. Турбулизатор 2 имеет канал б в форме правильного многоугольника , (квадрат, треугольник и т.д.), а рулонный лист имеет отверстия 7 с кромками 8. Теплообменник работает следующим образом. Вязкая жидкость поступает в пространство между трубой и турбулизатором, а греющая или охлажданядая среда омывает трубу 1 снаружи. В результате осуществляется либо нагре либо охлаждение вязкой жидкости. Внутри канала б в случае необходимос ти может циркулировать дополнительны теплоноситель (в, том случае, когда листы не снабжены отверстиями). Благодаря расположению лепестков каждого рулонного листа в прорезях смежного, поток вязкой -жидкости пере мешивается в пространстве между внут ренней стенкой трубы и рулонными лис тами, вследствие разрушается пограничный слой и устраняется дополнительное термосопротивление. Если листы снабжены отверстиями, то как в канале б, так и в пространстве между турбулизатором 2 и трубой 1 в этом случае протекает одна и та же жидкость, поток которой циркулирует через отверстия 7 и перемешивается благодаря лепесткам 5 и кромкам 8 отверстий 7 рулонных листов 3. Предлагаемый теплообменник, прост в конструктивном отношении. Турбулизатор, установленныйв нем,легко может быть смонтирован-и демонтирован, что облегчает эксплуатацию теплообменника и,его очистку. Кроме того, в теплообменнике благодаря установленному, в нем турбулизатору вышеописанной конструкции обеспечивается негомогенный тепловой скоростной профиль, следствием которого является равномерное распределение температуры в поперечном сечении трубы теплообменника. Формула изобретения 1.Теплообменник для вязких жидкостей, со;§ержащий теплообменный элемент в трубы с турбулизатором-внутри, выполненньик из рулонных листов, имеющих прорези и лепестки, отогнутые под углом относительно оси трубы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, лепестки каждого листа расположены в прорезях смежных листов с образованием центрального канала в форме правильного многоугольника, число сторон которого равно числу листов. 2.Теплообменник по п.1, о т л ичающийся тем, что листы дополнительно имеют отверстия с отогнутыми кромками, одни из которых отогнуты внутрь канала, а другие наружу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США 2079144, кл. 138-38, опублик. 1968.

3 фг/г.

0vt.ff

г. 7

SUV

innr

Фг/г.

Фаг. 3 : ---к: иг. «г.д