Теплообменник

(54) Т (57) И а имен подвиж исполь мышле тильно ленност произв щади т обмена ния гре лоноси через и ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИРИ ГКНТ СССР(71) Ивановский научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности(56) Авторское свидетельство СССР1312362; кл. Р 28 0 11/02, 1984.Авторское свидетельство СССР128087, кл. Г 28 0 11/02, 983. ЕПЛООБМЕННИКзобретение относится к теплотехнике, но к теплообменным аппаратам с ной теплопередающей поверхностью, уемым для утилизации тепла пронных стоков, м.б применено в текс., химической и др. отраслях промыши. Цель изобретения - повышение дительности путем увеличения плоеплообмена и интенсификации тепло- путем создания направленного движеющего теплоносителя. Греющий тепель поступает в объем 3 корпуса 1 одводящий патрчбок 2, обтекая вогнч1615532 510 тое днище (ВД) 5, а затем - боковые стенки (БС) 6 теплопередающего элемента (ТЭ) 4, и отводится через патрубок 23. Нагреваемая среда подается через подающую трубу 7 во внутреннюю полость ТЭ 4. Вследствие вращения последнего под действием центробежных сил, направленных к БС 6 ТЭ 4, и благодаря наличию вытеснителя 13 нагреваемая среда снацала опускается, а затем поднимается по кольцевому каналу 15, нагреваясь через БС 6 и ВД 5 ТЭ 4. Дополнительная крыльчатка 16, закрепленная с внешней стороны ВД 5, вращаясь вместе с ТЭ 4, обеспечивает направленное турбулизированное движение греющеИзобретение относится к теплотехнике, а именно к теплообменным аппаратам с подвижной теплопередающей поверхностью, используемым для утилизации тепла промышленных стоков, и может быть применено в текстильной, химической и других отраслях промышленности.Целью изобретения является повышение производительности путем увеличения плоцади теплообмена, а также интенсификация теплообмена путем создания направленного движения греющего теплоносителя.На чертеже представлен теплообменник, вертикальный разрез.Теплообменник содержит корпус 1 с подводящим патрубком 2 греющего теплоносителя, в объеме 3 которого погружен вращаю. щийся вокруг вертикальной оси теплопередающий элемент 4, выполненный в виде стакана с днищем 5, боковыми стенками 6 и двумя коаксиально расположенными подводящей 7 и отводящей 8 трубами для нагреваемой среды. Подводящая труба 7 своим открытым торцом 9 обращена к днищу 5 стакана теплопередающего элемента 4, а отводягцая труба 8 - к верхней его части и снабжена неподвижно закрепленной крыльчаткой 10, выполненной в виде двух дисков 11 с размещенными между ними лопатками 12.Теплообменник также снабжен вытеснителем 13 в виде перевернутого стакана, закрепленного своим днищем 14 на подводящей трубе 7. Днище 5 стакана теплопередающего элемента 4 выполнено вогнутым в полость этого стакана с образованием кольцевого канала 15, в который заведены боковые стенки стакана вытеснителя 13. С внешней стороны днища 5 стакана теплопередающего элемента 4 закреплена дополнительная крыльчатка 16. Подводящий патрубок 2 греющего теплоносителя подведен под днище 5 стакана теплопередающего элемента 4 и своим открытым торцом направлен на крыльчатку 16. Боковые стенки 6 стакана теплопередаюшего теплоносителя вдоль поверхности ТЭ 4, Увеличенная площадь контакта греющего теплоносителя и нагреваемой среды в результате двухходового движения последнего в кольцевом канале 15 ТЭ 4, наличие турбулизирующего воздействия на поток нагреваемого теплоносителя со стороны лопаток 12 дополнительной крыльчатки 16 и отбойных пластин 19, а также коническая форма БС 6 ТЭ 4, стенок вытеснителя 13 и профиля ВД 5 позволяют создать оптимальные условия движения и теплообмена греющего теплоносителя и нагреваемой среды. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. 20 25 30 35 40 45 50 55 го элемента 4, а также боковые стенки стакана вытеснителя 13 и профиль вогнутого днища 5 стакана теплопередающего элемента 4 выполнены в виде усеченных конусов. Теплопередающий элемент 4 закреплен на отводящей трубе 8 посредством фланца 7 и подшипников 18, обеспечивающих вращательное движение фланца 17 и теплопередаюшего элемента 4 от электродвигателя 19 через зубчатую передачу 20. Подводящая труба 7 и электродвигатель 19 жестко закреплены на крышке 2 корпуса 1, на которой размещен патрубок 22 отвода нагреваемой среды, сообщенный с отводящей трубой 8, С внешней стороны корпуса 1 размещен патрубок 23 отвода греющего теплоносителя, а с внутренней стороны по высоте объема 3 греющего теплоносителя - отбойные пластины 24.Теплообменник работает следующим образом.Греющий теплоноситель поступает в объем 3 корпчса 1 через подводящий патрчбок 2, обтекая вогнутое днище 5, а затем боковые стенки 6 теплопередающего элемента 4, и отводится через патрубок 23. На греваема я среда подается через подающую трубу 7 во внутреннюю полость теплопередающего элемента 4. Вследствие вращения последнего, под действием центробежных сил, направленных к боковым стенкам 6 стакана тепло- передающего элемента 4, и благодаря наличию вытеенителя 13 нагреваемая среда сначала опускается, а затем поднимается по кольцевому каналу 15, нагреваясь через боковые стенки 6 и вогнутое днище 5 стакана тепло- передающего элемента 4, находится в контакте с объемом 3 греющего теплоносителя. При этом плошадь контакта в результате поворотного движения нагреваемой среды увеличивается, Далее нагретая среда проходит через лопатки 12 крыльчатки 10, поднимается по трубе 8 и отводится из корпуса 1 через патрубок 22 потребителю (не показан) . Дополнительная крыльчатка 16, закреплен1615532 Составитель Л. ЬлынкоРедактор И. Шмакова Техред А. Кравчук Корректор П, КтанинаяЗаказ 3979 Тираж 539 одниииВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откры 1 ням нриКН 1 ССС13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., л, . 5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, 1 л Гагарина. 1( ная с внешней стороны днища 5 стакана теплопередающего элемента 4, вращаясь вместе с ним, обеспечивает направленное турбулизированное движение греющего теплоносителя вдоль поверхности теплопередающего элемента 4 и позволяет частично преобразовать лишний напор потока греющего теплоносителя во вращательное движение теплопередающего элемента 4, момент вращения которого дополняется энергией, подво- димой к электродвигателю 19. Отбойные пластины 24 обеспечивают турбулизацию греющего теплоносителя вокруг боковых стенок 6 стакана теплопередающего элемента 4, Кроме интенсификации теплообмена, турбулизация потока греющего теплоносителя позволя ет уменьшить отражения на теплопередающих поверхностях, что является существенным при использовании в качестве греющего теплоносителя утилизируемых нагретых продуктов, содержащих технологические загрязнения.Коническая форма боковых стенок 6 стакана теплопередающего элемента 4, стенок стакана вытеснителя 13 и профиля вогнутого днища 5 позволяет обеспечить оптимальные условия для движения потоков нагреваемой среды в кольцевом канале5 и греющего теплоносителя в объеме 3, что также обеспечивает теплопроизводительность теплообменника. формула изобретения 30 1. Теплообменник, содержащий корпус сподводящим патрубком греющего теплоносителя, в объеме которого погружен врацающийся вокруг вертикальной осц теплоперсдаюций элемент в виле стакана с днищем, боковыми стенками и двумя коаксиальцо расположенными полводяшей и отводяцей трубами лля нагреваемой среды, причем полволящая труба открытым торцом обращена к лницу стакана, а отволяцая труба цодкзк- чена к верхней его части и снабжена неподвижно закрепленной крыльчатко 1, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем увеличения площади теплооб мена, оц снабженн вытеснителем в вцле перевернутого стакана, закрепленного своим днищем на подводягцей трубе, а днище стакана теплоперелающего элемента выполнено вогнутым в полость этого стакана с образованием кольцевого канала. в который заведены боковые стенки стакана вытеснителя.2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена путем созлания направленного лвижения греющего теплоносителя, он дополнительно снабжен крыльчаткой, закрепленной с внешней стороны лнища стакана теплопередающего элсмента, а упомянутый полволяший патрубок греющего теплоносителя полведен пол днище стакана теплоперелаюшего элемента.3. Тсцлообмеццик по цп. 1 и 2, отичак- щийся тем, что боковые стенки стаканов теплопередающего элемента вытесннтегя ц профиль вогнутого лниша выполнены в вил усеченных конусов