SU1611360A1 - Теплообменна секци пленочного аппарата - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к пленочным аппаратам, предназначенным дл  проведени  тепло- и массообменных процессов в химической и микробиологической промышленности, и позвол ет увеличить эффективность, производительность аппарата и снизить высоту аппарата. Теплообменна  секци  пленочного аппарата содержит корпус с камерой дл  подачи теплоносител , цилиндрические трубы, распределители жидкости, кольцевую спираль, размещенную внутри трубы. Спираль выполнена полой и соединена полостью с камерой дл  подачи теплоносител , при этом отношение наружного диаметра витка спирали к внутреннему диаметру цилиндрической трубы равно 0,88-0,98. Кроме того, на поверхности спирали выполнены кольцевые канавки, а секци  снабжена турбулизирующими рабрами. Жидкость стекает по внутренней поверхности цилиндрической трубы между витками полой кольцевой спирали в виде жидкостной пленки, котора  совершает вращательно-поступательное движение, а также обтекает с обеих сторон витки кольцевой спирали. При этом происходит интенсивный тепло- и массообмен. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к пленочным аппаратам дл  проведени  теплообмена, тепломассообмена с целью осуществлени  выпаривани , испарени , культивировани  микроорганизмов и может найти широкое применение в химической, микробиологической и других отрасл х про- мьшшенности.

Целью изобретени   вл етс  увеличение эффективности, производительности и снижение высоты аппарата.

На фиг. 1 представлена теплообмен- на  секци  пленочного аппарата, общий вид; на фиг, 2 - часть витка полой спирали с нанесенными на ее поверхности кольцевыми канавками; на фиг. 3 - цилиндрическа  труба.

Теплообменна  секци  пленочного аппарата состоит из корпуса 1, горизонтальных перегородок 2, образующих камеру 3 дл  подачи теплоносител , 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 дл  подачи теплоносител  каналами 8 На 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 d вита

00

ка спирали к внутреннему диаметру d , цилиндрической трубы 0,88-0,98.

Тенлонбменна  секци  пленочного ап11ар;гга работает следующим образом. Обрабатываема  жидкость пиступает J3 зазор, образованньй распределителем 5 жидкости и внутренней поверхностью цилиндрической трубы 4, и, попав меж ду витками кольцевой полой спирали В , приобретает вращательно-посту-, Нательное движение, начинает пе- 1)емещатьс  вниз, обтека  витки полой фпирали 6, образу  слой толщиной 5 - is мм жидкостной пленки, котора  при фтом перемешиваетс  за счет обтекани  jie6ep 10 и канавок ,9. При этом интенсивно идет передача тепла от теплоносител , поступающегов камеру Зин полость 7 спирали 6 через каналы 8, р обрабатывающую жидкость. : Эффективность обусловлена увеличением поверхности теплообмена, турбули Ьацией жидкостной пленки и увеличением времени ее пребывани  в зоне кон- такта. Увеличение поверхности теплообмена обусловлено тем, что тепло передаетс  не только через поверхность цилиндрических труб, но и через поверхность полой кольцевой спирали, оторую .омывает жидкостна  пленка. Это позвол ет увеличить поверхность теплоотдачи в 1,3-1,6 раз. Увеличение турбулизации жидкостной пленки обусловлено тем, что жидкостна  пленка не только вращаетс  между витками полой |кольцевой спирали, но и обтекает ее (витки с обеих стороН)Дополнительно ;при этом турбулизиру сь,- кроме того это увеличивает и врем  пребывани  ;Жидкостной пленки в зоне контакта.

Наличие отношени  наружного диаметра витка кольцевой спирали d к вн треннему диаметру цилиндрической трубы d, равного d(,/d 0,88-0,98, . позвол ет части жидкостной пленки перемещатьс  между внутренней стенкой цилиндрической трубы и на- ружными витками полой спирали, что дополнительно турбулизирует.жидкостную пленку, увеличивает поверхность теплообмена, повышает коэффигщент телоотдачи .

При соотношении dj,/d 0,98 происходит забивание зазора между стенкой трубы и полой спиралью, что не . эффективно. При dj,/d :0,88 увеличиваетс  зазор, что не позвол ет прид вращательно-поступательное движение жидкостной пленки, а это снижает те

0

5

0

25

ь .

30

35

40

45

50

55

лопередачу вследствие проскока основной части жидкости в выполненный зазор , уменьшает врем  контакта.

Наличие на поверхности кольцевой спирали кольцевых канавок позвол ет 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 турбулизируюших ребер, установленных вдоль оси аппаратаj обеспечивает дополнительную турбулизацию жидкостной пленки за счет обтекани  ребер. Жидкостна  пленка в цилиндрической трубе имеет сложное движение: совершает вращательно-поступательное движение между витками спирали и обтекает каждый виток спирали с внут- ренней и наружной ее стороны„

I

Таким образом, наличие кольцевой

спирали, выполненной полой, полость которой сообщена с полостью камеры дл  подачи теплоносител  каналами, соблюдение отношени  диаметров 0,88- 0,98, а также наличие ребер и канавок на поверхности витков, полой спирали позвол ют увеличить производительность , повысить эффективность и умень шить высоту аппарата, что снижает себестоимость выпускаемого продукта.

Claims (3)

1. Теплообменна  секци  пленочного аппарата, содержаща  корпус с камерой дл  подачи теплоносител , ограниченной горизонтальными перегородками ,- цилиндрические трубы, распределители жидкости, установленные в верхней части труб и выполненные в виде патрубков, кольцевую спираль, размещенную внутри труб, отличающа  с   тем, что, с целью noBbmie- ни  эффективности, производительности и снижени  высоты аппарата, кольцева  спираль выполнена полой, а полость спирали посредством каналов сообщена с камерой дл  подачи- теплоносител , при этом отношение наружного диаметра витка спирали к внутреннему диаметру

цилиндрической трубы равно 0,88-0,98.

2. Секци  по п. 1, отличающа с  тем, что на поверхности спирали вьшолнены кольцевые канавки.

516113606

3. Секци  по п. 1, отлича- вдоль оси трубы на наружной и ю 14 а   с   тем, что она снабжена внутренней поверхност х витков коль- турбулизирующими ребрами, установлен- цевой спирали.

E.ZIZ2I2 бS

г

Г

г

Г

УЛ/ //Х///ХУ I хтхх ч

д 7

EZsSzZZZZZzSzZZZZZ ZT T:.:..

. 1

д 7

..

Фиг. 2

Фие.д