Устройство для регулирования температуры жидкого теплоносителя

,12 8 Р 27/00 Р 28 0 7/ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТ К ОРСК сво по п.1, о т л им, что вытеснителье винтовой ленты. строи с я нввыпол ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский и конструкторский институт по разработке машин и оборудования для переработки пластических масс, резины и искусственной кожи(56) Авторское свидетельство СССР Ф 1044109, кл. Р 28 Р 27/00, 1982.Авторское свидетельство СССР Ф 1108325. кл. Р 28 Р 27/00, 1983, (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМЕРАТУРЫ ИДКОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ по авт. св,СССР У 1108325,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью интенсификации теплообмена,в полости между витками змеевика пооси теплообменника и с зазорами отнсительно крышки и днища дополнительно установлен вытеснитель,2Устройство по п.1, о т л и чю щ е е с я тем, что вытеснитель утановлен с возможностью вращениявокруг оси теплообменника,3. Устройство по п.1, о т л и чю щ е е с я тем, что вытеснительсвободно погружен в теплоноситель,заполняющий теплообменник, и снабжен ограничителем нижнего положе12115Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может бьггь использовано в энергетической промьппленности и является усовершенствованиемизобретения по авт. св. Р 1108325, 5Целью изобретения является интенсификация теплаобмена.На фиг.1 схематически изображеноустройстВо при неподвижном закреплении вытеснителя; на фиг,2 - то же, 10при установке вытеснителя с возможностью вращения вокруг оси теплообменника; на фиг,3 - то же, при свободном погружении вытеснителя в теплоноситель; на фиг,4 - то жер при 15выполнении вытеснителя в виде винтовой ленты,Устройство для регулировавия температуры жидкого теплоносителя содержит теплообменник 1 с теплообменным элементом 2 змеевикового типа,крьппкай 3, днищем 4 и патрубком 5подвода теплоносителя, установленнымтангенциально витками теплообменногоэлемента 2, насос б, подключенный 25всасывающей стороной к днищу 4, ирасширительный бачок 7, подключенный к крышке 3.Корпус теплообменника 1 можетбыть выполнен в виде воронки, установленной на распределительвой плите 8,имеющей канал 9, сообщающийся с нагнетающим патрубком насоса 6,Расширительный бачок 7 снабженпробкой 10, предназначенной для за 35ливки теплоносителя в устройство иимеющей отверстие для соединения сатмосферой. Бачок 7 имеет также указатель 11 уровня,Одна часть теплообменного элемен 40та 2 может служить для нагревания,а другая - для охлаждения жидкоготеплоносителя и каждая из них можетбыть выполнена в виде коническогозмеевика, установленного большим ос 45нованием в сторону крышки 3,Внутри теплоабменника 1 по его оси размещен асесимметричный вытеснитель 12, жестко закрепленный с помощью держателей 13 так, что между ним и крышкой 3 с одной стороны р а также днищем 4 с другой имеются зазоры, Наружная поверхность вытеснителя 12 выполнена в виде поверхности вращения (сфероида, цилиндра с конусами по торцам и т.д).К патрубку 5 подвода теплоносителя и каналу 9 с помощью труб подключает 882ся объект теплоснабжения, напримертепловая зона червячной машины дляпереработки пластмасс, требующаяподвода или отвода тепла в зависимости от режима ее работы,Согласно другому варианту испол -нения вытеснитель 12 прикреплен спомощью эластичных растяжек.14 икарабинов 15 р чем достигается возможность его осевого вращения, осуществляемого вместе с вращающимсятеплоносителем либо принудительно,В последнем случае устройство дополнительно оснащено электродвигателем(не показан), механически связаннымс вытеснителем 12,В случае вращения вытеснителя 12,осуществляемого вместе с вращающимся теплоносителем, ан может бытьсвободно погружен в теплонасительбез каких-либо механических связейс корпусом теплаабменника, крьппкайи днищем. При этом вытеснитель 12снабжен ограничителем 1 б нижнего положения и контактным штырем 17,благодаря чему обеспечивается зазормежду ним и днищем 4 при работе устройства,.Вытеснитель 12 может бьггь вь 1 полненв виде винтовой ленты 18, витки которой расположены встречна виткамизмеевика теплаобменника, Поверхностьтакой ленты является прямым геликоидам: лента прикреплена к крышке спомощью стоек 19,Устройство работает следующим образом. После заливки теплоносителя через пробку 10 расширительного бачка 7 до отметки на указателе 11 уровня включают электропривад насоса б. Насос б прокачивает тепланаситель в замкнутой системе между устройствам и объектом теплоснабжения, Поступая ат объекта в теплообменник 1 через патрубок 3 р теплонаситель движется по спирали сверху вниз в зазоре между корпусом теплообменника 1 и вытеснителем 12 с увеличивающейся угловой скоростью и попадает ва всасывающую полость насоса 6. Из насоса б тепло- носитель через канал 9 вновь поступает к объекту, замыкая таким образам, контур циркуляции. Регулирование температуры теплоносителя осуществляется с помощью нагревательных и охлаждающих теплаабменных элементов 2, пространственно размещенных меж у корпусом теплообменника 1 и вытеснителем 12. Нагревательные элементы включаются, если теплоноситель отдает часть своего тепла объекту, а в охлаждающие подается охлаждающая вода при необходимости охлаждения объекта.Выполнение корпуса теплообменника 1 в виде закрытой сверху воронки и расположение патрубка 5 подвода теплоносителя тангенциально витками теплообменного элемента 2 позволяет достичь значительной скорости движения врац 1 ающегося теплоносителя и исключить возможность образования застойных зон. Выполнение этих элементов в виде конических змеевиков,совпадающих с направлением движениятеплоносителя, создает минимальноегидравлическое сопротивление потоку и способствует увеличению егоскорости.Наличие внутри теплообменника 1осесимметричного вытеснителя 12исключает возможность появления воздушного столба при закритическихрасходах теплоносителя. Одновременно уменьшается площадь поперечногосечения теплообменника 1, по которому движется вращающийся теплоноситель, что приводит к дополнительному увеличению скорости его движения относительно теплообменных элементов 2 и способствует интенсиФикации теплообмена,В случае применения. вращающегосявытеснителя 12 скорость вращениятеплоносителя еще более возрастает,так как градиент скорости у поверхности вытеснителя 12 стремится кнулю, При принудительном вращениивытеснителя 12 его скорость превышает скорость вращения среды, чтодополнительно интенсифицирует теплообмен. Вытеснитель 12, свободно погру-,кенный в среду, имеет обычно форму сфероида со средним удельным весом меньше, чем у теплоносителя, и поэтому касается крышки 3 при включенном насосе 6, После включения насоса 6 такой вытеснитель 12 начинаетвращаться вместе с теплоносителем,занимает положение соосно теплообменнику 1 и начинает перемещаться10 вниз за счет эффекта воронки, Перемещение продолжается до касаниявытеснителем 12 контактного штыря17 ограничителя 16. В таком положениивращающийся вытеснитель 12 остается15 на протяжении всего времени работыустройства,При вращении теплоносителя в воронке происходит его эффективнаясепарация, Более легкие газообраз 20 ные продукты разложения теплоносителя и воздушные включения собираюгся по центру в верхней частитеплообменника 1 и выходят в расширительный бачок 7 и атмосферу, В слу 2 чае выполнения вытеснителя 12 в виде спиральной ленты 18 последняяработает подобно шнековому транспортеру. При этом встречное расположение витков ленты 18 и элементов 2обеспечивает транспортировку газообразных включений вверх, препятствуя возникновению воздушного столба при закритических значениях расхода теплоносителя,Контакт теплоносителя с атмосферой происходит в расширительном бачке, где его температура близка к температуре окружающей среды, что снижает пожаро- и взрывоопасность устройства,Благодаря интенсивному вращению теплоносителя в воронке, расход его возрастает, что улучшает условия загрузки насоса по объемной подаче.211588Составитель В, Косенко Редактор И,Рыбченко Техред М.Надь Корректор ,М.Максимишинец Заказ 633/4 б тираж 590 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал П 1 П "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4