SU1208453A2 - Вертикальный пленочный теплообменник - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к теплооб- менной технике, может быть использовано в устройствах дл  отвода тепла в процессах биосинтеза и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт. св. № 1177639.

Цель изобретени  - обеспечение надежной работы теплообменника при повьппенных тепловых нагрузках.,

На фиг. 1 изображен вертикальный пленочный теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. i; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - предложенный теплообменник, общий вид.

Вертикальный пленочный теплообменник содержит подвод щий 1 и сп- вод щий 2 горизонтальные коллекторы, соединенные пучком теплообменных труб 3, кажда  из которых снабжена входным 4 и промежуточным 5 пленочными распределител ми. Каждьй про- межуточньш 5 пленочный распределитель установлен в рассечку соответствующей теплообменной трубы 3 и снабжен ресивером 6 и перераспределительным кольдевым коробом 7, раз- деленным горизонтальной перегородкой

имеющей отверсти 

секдии, нижн   из которьк снабжена подвижной запорной пластиной 10 и подключена к ресиверу 6.

Верхник конды теплообменных труб 3 расположены внутри коллектора 1, выполнены с прорез ми 11 по их окружности . Входной 4 пленочный распределитель выполнен в виде вставки 1 2 с конической обечайкой 13 в виде усеченного конуса, установленной соосно с зазором и имеющей спираль 14 дл  закрутки потока теплоносител . По оси перераспред шитель- ного кольцевого короба 7 концентрич- но с трубой 3 установлена втулка 15, а в верхней части трубы 3 выполнены прорези 16 дл  прохода тепло™ носител . На нижней поверхности горизонтальной перегородки 8 укреплен цилиндрический стакан 17, уста- новленньй с кольцевым зазором относительно трубы 3. Подвижна  запорна  пластина 10 имеет на нижней поверхности соосно с отверсти гф 18 кольцевой паз 19.

Вертикальный пленочный теплообменник работает следующим образом,

В нормальном режиме в процессе микробиологического синтеза тепло

от культурапьНой жидкости, циркулирующей . в межтрубном пространстве аппарата, отводитс  охлаждающей- жидкостью, циркулирующей по трубам 5 3. Охлаждающа  жидкость из подвод щего коллектора 1 через прорези

11поступает в трубу 3, вставкой

12направл етс  на внутреннюю ее поверхность и в виде равномерно

fO сформированной пленки стгкает в промежуточный распределитель 5, отбира  тепло от культуральной жидкости. Через отверстие 9 жидкость попадает на подвижную запорную пластину

15 10, котора  при этом находитс  у днища перераспределительного кольцевого короба 7. Затем охлаждающа  жидкость через прорези 16 поступает в трубы 3 через кольцевой зазор

20 между цилиндрическим стаканом 17 и трубой 3 и в виде равномерной пленки стекает в отвод щий коллектор 2.

При экстремальных нагрузках в

25 результате прохождени  охлажд.ающей жидкости в виде пленки по внутренней поверхности труб сверху вниз лсидкость на начальном участке на две достигает предельного теплового

.насьицени , т.е. температура пленки охл:а;кдающей жидкости приближаетс  к температуре культуральной жидкости , на нижнем участке трубы 3 тепло от культуральной жидкости не отводитс  и, следовательно, от та- кой пленки, достигшей теплового на- сьщени , необходимо избавитьс  или ее необходимо обновить.

С этой целью в ресивер 6 подают охлаладающий хладагент, который, проход  через равномерно размещенные отверсти  18, перемещает запорную пластину 10 вверх и перекрывает отверсти  9. Хладагент через прорези 16 поступает в кольцевой зазор меж;ду внутренней поверхностью трубы 3 и стаканом 17, с помощью которого осуществл етс  разделение потоков хладагента и отработанной жидкости, , выход щей из втулки 15, и затем поток хладагента стаканом 17 направл етс  на внутреннюю поверхность трубы 3 и в виде пленки стекает в нижний коллектор 2, отбира  тепло от культуральной жидкости,

5- омьгоающей трубы 3.

В этом случае охлаждающа  жидкость из верхней части трубы 3 стекает в виде пленки в перераспреде35

40

4;)

50

31

лительный кольцевой короб 7, отби-. ра  при этом тепло от культуральной жидкости в верхней части труб, и в перегретом виде попадает на перегородку 8, отверсти  9 которой перекрыты подвижной запорной пластиной 10 под воздействием напора хладагента . Из перераспределительного кольцевого короба 7 хладагент сливаетс  через втулку 15 по центру трубы 3 в отвод щий коллектор 2,

В случае, когда повышаетс  расход охлаждающей жидкости через подвод щий коллектор 1, последн   направл етс  внутрь вставки 12, стекает в виде пленки в кольцевой зазор

084534

между вставкой 12 и обечайкой 13, закручиваетс  спиралью 14 и в виде пленки стекает по внутренней поверхности трубы 3, отбира  тепло г от культуральной жидкости.

При стерилизации аппарата внутри ферментатора температура достигает ТЗВ-НО С, что нарушает работоспособность теплообменника, вьшолнение

0 же кольцевого паза 19 на нижней поверхности подвижной запорной пластины 10 позвол ет уменьшить поверхность соприкосновени  пластины и днища короба и соответственно пре )5 дотвратить пригорание пластины к днищу короба

&ХО(

x a ofseHfDQ

Фаг.-/

Б-Б

(pus,3

us.2

tpui. ff

Редактор М.Дыпьш

Составитель В.Сон Техред. Л.Микеш

245/53 Тираж 590Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Корректор В.Бут га

Claims (1)

1. ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК по авт. св. № 1177639, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежной работы теплообменника при повышенных тепловых нагрузках, на нижней поверхности горизонтальной перегородки укреплен цилиндрический стакан, установленный с кольцевым зазором относительно теплообменной трубы, а подвижная запорная пластина имеет на нижней поверхности кольцевой паз.