SU1177639A1

SU1177639A1 - Vertical film-type heat exchanger

Info

Publication number: SU1177639A1
Application number: SU843743629A
Authority: SU
Inventors: Александр Дмитриевич Корнеев; Александр Васильевич Купреев; Эдуард Иванович Перов; Анатолий Иванович Попов
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Биотехнический Институт
Priority date: 1984-05-28
Filing date: 1984-05-28
Publication date: 1985-09-07

Abstract

ВЕРТИКАЛЬНЬЙ ПЛЕНОЧНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК , содержащий подвод щий и от,вод п(ий горизонтальные коллекторы. ВхаЗ лмвагента Фаз.1 / соединенные пучком теплообменных труб, кажда из которых снабжена входным и промежуточным пленочными распределител ми, отличающийс тем, что, с целью интенсификации теплообмена, каждьй промежуточный пленочный распределитель установлен в рассечку соответствующей теплообменной трубы и снабжен ресивером и перераспределительньм кольцевым коробом, разделенным горизонтальной перегородкой, имеющей отверсти , на две секции, нижн из которых снабжена подвижной запорной пластиной и подключена к ресиверу. (Л С «ч ч а: со со Вход хмдагентVertical film heat exchanger comprising supply and from the conductive, water n (s horizontal collectors. VhaZ lmvagenta Faz.1 / coupled beam of heat exchange tubes, each of which is provided with an inlet and an intermediate film E distributor, characterized in that, in order to intensify heat transfer, each an intermediate film distributor is installed in the cutting of the corresponding heat exchange tube and is equipped with a receiver and a redistribution ring box divided by a horizontal partition having openings , into two sections, the lower of which is equipped with a movable locking plate and connected to the receiver. (L «ч h a: with co Entrance xmdagent

Description

Изобретение относитс к теплотехт нике, в частности к вертикальным пленочным теплообменникам, предназначенным дл отвода.тепла в процессах биосинтеза.The invention relates to heat engineering, in particular, to vertical film heat exchangers intended for removal of heat in biosynthesis processes.

Цель изобретени - интенсификаци теплообмена.The purpose of the invention is to intensify heat transfer.

На фиг.1 схематично изображен предлагаемый вертикальный, пленочный теплообменник; иа фиг.2 - сечение Ана фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.1 schematically shows the proposed vertical, film heat exchanger; Ia figure 2 - section Ana figure 1; figure 3 - section bb in figure 1.

Вертикальный пленочный теплообменник содержит подвод щий 1 и отвод щий 2 горизонтальные коллекторы, соединенные пучком теплообменных труб 3, кажда из которых снабжена входным 4 и промежуточным 5 -пленочными распределител ми . Входной пленочный распределитель 4 установлен внутри труб 3, концы которых расположены внутри коллектора 1 и снабжены прорез ми 6. Распреде/штель 4 вьтолнен.с отбортовкой 7, закрывающей прорези 6 сверху, при этом распределитель 4 выполнен с коническим расширением дл образовани кольцевого щелевого зазора 8 между внутренней поверхностью трубы . 3 и распределителем 4. Промежуточный пленочньй распределитель 5 установлен в рассечку соответствующей теплообменной трубы 3 и снабжен ресивером 9 и перераспределительным кольцевым коробом 10, разделенным горизонтальной перегородкой 11, имеющей отверсти 12, на две секции 13 и 14,нижн из которых снабжена подвижной запорной пластиной 15 и подключена к ресиверу 9. Короб 10 сообщен с ресивером 9 через отверсти 16. Трубы 3 в области рассечки также вьшолнены с прорез ми 17.The vertical film heat exchanger contains inlet 1 and outlet 2 horizontal manifolds connected by a bundle of heat exchange tubes 3, each of which is provided with inlet 4 and intermediate 5-film distributors. The input film distributor 4 is installed inside the pipes 3, the ends of which are located inside the collector 1 and are provided with slots 6. Spreader / plug 4 is complete with flared 7 covering the slots 6 from above, while the distributor 4 is made with a conical expansion to form an annular gap gap 8 between the inner surface of the pipe. 3 and a distributor 4. The intermediate film distributor 5 is installed in the cutting of the corresponding heat exchange pipe 3 and is equipped with a receiver 9 and a redistributive ring box 10, divided by a horizontal partition 11 having openings 12, into two sections 13 and 14, the bottom of which is equipped with a movable locking plate 15 and connected to the receiver 9. The box 10 communicates with the receiver 9 through the holes 16. The pipes 3 in the cutting area are also filled with slots 17.

Вертикальный пленочный теплообменник работает следующим образом.Vertical film heat exchanger operates as follows.

В процессе микробиологического синтеза вьщел етс тепло от культу-ральной жидкости, циркулирующей в межтрубном пространстве, тепло отводитс хладагентом, протекающим по трубам 3.. Хладагент из коллектора 1 через прорези 6 поступает в трубы 3, распределителем 4 направл етс наих внутреннюю поверхность ив виде равномерно сформированной пленки стекает в перераспределительный кольцевой короб Ю, отбира тепло от культуральной жидкости. Через отверсти 12 в перегородке 11 жидкость стекает вIn the process of microbiological synthesis heat is removed from the culture liquid circulating in the annular space, heat is removed by the refrigerant flowing through the pipes 3. The refrigerant from the collector 1 enters the pipes 3 through the slits 6, distributes the inner surface of the pipes 4 and is uniform formed film flows into the redistributive ring box Yu, taking heat from the culture fluid. Through the holes 12 in the partition 11, the liquid flows into

днище короба 10, запорна пластина 15 при этом находитс в нижней части короба 10. Затем охлаждающа жидкость из прорезей 17 поступает в трубы 3 и через зазор между распределителем 5 и внутренней поверхностью трубы 3 в виде равномерной пленки стекает в нижний коллектор 2. В результате прохождени хладагента в виде пленки по внутренней поверхности труб 3 отбираетс тепло от культуральной жидкости , и пленка жидкости, стекающа по внутренней поверхности трубы 3 сверху вниз, при больших нагрузках уже на начальном участке достигает предельного теплового насыщени , т.е. температура пленки охлаждающей жидкости не отводитс и, следовательно , от такой пленки, достигшей теплового насьпцени , необходимо избавитьс или ее необходимо обновить. С этой целью в ресивер 9 подают хладагент, который, проход через отверсти 16, перемещает запорную пластину 15 вверх и перекрывает отверсти 12. Хладагент из днища короба 10 через прорези 17 поступает в трубу 3,. распределителем 5 направл етс на внутреннюю поверхность трубы 3 и в виде пленки стекает в нижний коллектор 2, отбира тепло от культуральной жидкости,омывающей трубы 3.the bottom of the duct 10, the locking plate 15 is located in the lower part of the duct 10. Then the cooling liquid from the slots 17 enters the pipes 3 and through the gap between the distributor 5 and the inner surface of the pipe 3 in the form of a uniform film flows into the lower manifold 2. As a result the refrigerant in the form of a film along the inner surface of the pipe 3 is removed heat from the culture fluid, and a film of liquid flowing down the inner surface of the pipe 3 from top to bottom, with heavy loads already at the initial section reaches the heat limit saturation, i.e. The temperature of the coolant film is not removed and, therefore, it is necessary to get rid of such a film that has reached its thermal level, or it needs to be updated. For this purpose, a coolant is supplied to the receiver 9, which, passing through the openings 16, moves the locking plate 15 upwards and closes the openings 12. The coolant from the bottom of the box 10 through the slots 17 enters the pipe 3 ,. the distributor 5 is directed to the inner surface of the pipe 3 and flows as a film into the lower manifold 2, taking heat from the culture fluid washing the pipe 3.

Охлаждающа жидкость из верхней части труб 3 стекает в виде пленки в перераспределительньй кольцевой короб 10, отбира при этом тепло от культуральной жидкости в верхней части .труб ив перегретом виде попадает на горизонтальную перегородку 11, отверсти 12 которой перекрыты запорной пластиной 15. Из короба 10 отработанньй хладагент сливаетс через втулку в нижний коллектор 2. Такое вьшолнение в пленочном теплообменнике перераспределительного кольцевого короба вокруг трубы, рассеченной на части, отсто щие одна от другой, позвол ет освободить внутреннюю поверхность теплообменной труб на ее конечном участке от пленки жидкости, имеющей температуру, близкую к температуре культуральной жидкости, т.е. достигшую теплового насьщени , и позвол ет с целью увеличени теплоотвод щей способности направить на внутреннюю поверхность теплообменной трубы холодную ..жидкость, стекакщую в виде пленки по трубе и отбирающуюThe cooling liquid from the upper part of the pipes 3 flows in the form of a film in the redistribution ring box 10, while taking away heat from the culture liquid in the upper part of the tube and overheated form falls on the horizontal partition 11, the openings 12 of which are blocked by a stop plate 15. From the duct 10 is spent the coolant is drained through the sleeve into the lower manifold 2. Such an implementation in the film heat exchanger of the redistributive ring box around the pipe, which is cut into parts that are separated from one another, allows be the inner surface of the heat exchange pipe at its end portion from the liquid film, having a temperature close to the temperature of the culture liquid, i.e. reached thermal saturation, and allows, with the aim of increasing the heat dissipation ability, to send a cold liquid to the inner surface of the heat exchange pipe that drains in the form of a film through the pipe and selects

Claims

A VERTICAL FILM HEAT EXCHANGER containing horizontal and horizontal collectors connected by a bundle of heat exchange tubes, each of which is equipped with an inlet and intermediate film distributors, characterized in that, in order to intensify heat transfer, each intermediate film distributor is installed in the cut of the corresponding heat exchange pipe and equipped with a receiver and a redistribution ring box, divided by a horizontal partition having from * S verstia, into two sections, the lower of which is equipped with a movable locking plate and connected to the receiver.

Fig.!