Теплообменная секция пленочного аппарата

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 01 Р 1/08, 1/22 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ппарата содержит ко ус с камеро цилиндричес ждкси, к иную внутри полой и сое подачи теплоносител трубы, р цевую сп бы. Спир на полос пределители аль, размещ ь выполнена ю с камерой тру динечи теп - наруж- нутрентут (72) Н. А, Войнов, А, А Н, М. Коновалов и Н. А. (53) 66.048,54 1(088.8) (56) Авторское свидетел В 1472083, кл. В 01 Р 3 Юдаков,Николаев ля пода ношение оносителя, при этомого диаметра витка с ирали ство СССР 28, 1987. етру цилиндрич 8-0,98, Кроме скои ого,ему и равно О, верхност п спирали выпол а секция снабж ебрами. Жидкос й поверхности ены кольцевые на турбулизи-. ь стекает поцилиндрической й кольцевой СЕКЦИЯ П 31 ЕНОЧН канавки,рующими рвнутренн ы межд витками пол и, г ирали в виде жидкост рая совершает вращат ьно-поступае обтекает с ение, а та тельное др обеих стор При этом и евои спир нсивный т н витки кол сходит инт- и массообмен. 2 з. 3 ил Изобретени тносится к пленочнымоведения теплообмена, с целью осуществлеиспарения, культивиппаратам для и епломассообмен я выпаривания йти можетческой от ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 21) 4653090/23-2622) 21.02,8946) 07.12.90. Бюл. Мф 4571) Сибирский технологический инст(57) Изобретение относится к пленочным аппаратам, предназначенным дляпроведения тепло- и массообменных прцессов в химической и микробиологичекой промышленности, и позволяет увеличить эффективность, производительность аппарата и снизить высоту аппарата. Теплообменная секция пленочног рования микроорганизмов и на широкое применение в хими микробиологической и других отраслях пр мышленности.Целью изобретения является увеличение эффективности, производительнос и я снижение высоты аппарата.На фиг. 1 представлена теплообменная секция пленочного аппарата, общий вид; на фиг2 - часть витка полой спирали с начесенными на ее поверхности кольцевыми канавками; на фиг. 3 - цилиндрическая труба. Теплообменная секция пленочного аппарата состоит из корпуса 1, горизонтальных перегородок 2, образующих камеру 3 для подачи теплоносителя, цилиндрических труб 4, в верхней части которых установлены распределители 5 жидкости, выполненные в виде патрубков. В цилиндрических трубах 4 установлены полые кольцевые спирали 6 с полостью 7, сообщенной с камерой 3 для подачи теплоносителя каналами 8На поверхности кольцевой полой спирали 6 выполнены кольцевые канавки 9, На наружной и внутренней поверхности полой кольцевой спирали 6 закреплены турбулизирующие ребра 10, При этом отношение наружного диаметра Й вит1611360 лопередачу вследствие проскока основной части жидкости в выполненный зазор, уменьшает время контакта,Наличие на поверхности кольцевой спирали кольцевых канавок позволяет дополнительно перемешивать слои жид костной пленки, прилегающие к поверх ности витков кольцевой спирали, что естественно улучшает эффективность теплообмена.Наличие на наружной или на внутренней поверхности витков кольцевой спирали турбулизирующих ребер, установленных вдоль оси аппарата, обеспечивает дополнительную турбулизацию жидкостной пленки за счет обтекания ребер, Жидкостная пленка в цилиндрической трубе имеет сложное движение: совершает вращательно-поступательное движение между витками спирали и обтекает каждый виток спирали с внутренней и наружной ее стороны ка спирали к внутреннему диаметру с 1,ннлнндрн и ской трубы 0,88-0,98,Тсплообменная секция пленочногоаппарата работает следующим образом.50 брабатываемая жидкость поступаетв зазор, образованный распределителем5 жидкости и внутренней поверхностьюцилиндрической трубы 4, и, попав между витками кольцевой полой спирали6, приобретает вращательно-посту-нательное движение, начинает пе-1 фемещаться вниз, обтекая витки полойпирали 6, образуя слой толщиной 5 -25 мм жидкостной пленки, которая приЭтом перемешивается за счет обтеканияребер 10 и канавок 9. При этом интенСивно идет передача тепла от теплоносителя, поступающего в камеру 3 и вполость 7 спирали 6 через каналы 8,В обрабатывающую жидкость.Эффективность обусловлена увеличеНием поверхности теплообмена турбулизацией жидкостной пленки и увеличени 1ем времени ее пребывания в зоне контакта, Увеличение поверхности теплообмена обусловлено тем, что тепло передается не только через поверхностьцилиндрических труб, но и через поверхность полой кольцевой спирали,которую омывает жидкостная пленка,Это позволяет увеличить поверхностьтеплоотдачи в 1,3-1,6 раз. Увеличениетурбулизации жидкостной пленки обусловлено тем, что жидкостная пленка нетолько вращается между витками полой;при этом турбулизируясь,.кроме тогоэто увеличивает и время пребыванияжидкостной пленки в зоне контакта.Наличие отношения наружного диаметра витка кольцевой спирали Йс квнутреннему диаметру цилиндрическойтрубы 0, равного Йсй = 0,88-0,98,позволяет части жидкостной пленкиперемещаться между внутренней стенкой цилиндрической трубы и наружными витками полой спирали, чтодополнительно турбулизирует жидкост, ф 50ную пленку, увеличивает поверхностьтеплообмена, повышает коэффициент теплоотдачи,При соотношении ЙИ0,98 происходит забивание зазора между стенкой трубы и полой спиралью, что не 55эффективно. При Йсй ( 0,88 увеличивается зазор, что не позволяет придатьвращательно-поступательное движениежидкостной пленки, а это снижает тепТаким образом, наличие кольцевой спирали, выполненной полой, полость которой сообщена с полостью камеры для подачи теплойосителя каналами, соблюдение отношения диаметров 0,88- 0,98, а также наличие ребер и канавок на поверхности витков полой спирали позволяют увеличить производительность, повысить эффективность и уменьшить высоту аппарата, что снижает себестоимость выпускаемого продукта,ф о р м у л а изобретения 1Теплообменная секция пленочного аппарата, содержащая корпус с камерой для подачи теплоносителя, ограниченной горизонтальными перегородками, цилиндрические трубы, распределители жидкости, установленные в верхней части труб и выполненные в виде патрубков, кольцевую спираль, размещенную Внутри труб, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности, производительности и снижения высоты аппарата, кольцевая спираль выполнена полой, а полость спирали посредством каналов сообщена с камерой для подачи. теплоносителя, при этом отношение наружного диаметра витка спирали к внутреннему диаметру цилиндрической трубы равно 0,88-0,98.2. Секция поп. 1, о тличаю щ а я с я тем, что на поверхности спирали выполнены кольцевые канавки,ными вдоль оси трубы на наружной ивнутренней поверхностях витков кольцевой спирали,561 3603, Секция по и. 1, о т л и ч а -ю щ а я с я тем, что она снабженатурбулизирующими ребрами, установлен61360 Заказ 3784 Тираж 567 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5