Плівковий теплообмінник

Плівковий теплообмінник, що містить циліндричний корпус, до якого приєднані патрубки підводу і відводу води і патрубки підводу і відводу нагрівального середовища, а всередині співвісно з корпусом встановлений розподільник рідини, який відрізняє ться тим, що розподільник виконаний у вигляді порожнистого профільованого в осьовому перерізі конуса. (19) (21) u200803459 (22) 18.03.2008 (24) 26.08.2008 (46) 26.08.2008, Бюл.№ 16, 2008 р. (72) ЯХНО ОЛЕГ МИХАЙЛОВИЧ, U A, П АРХОМЧУК ВОЛОДИМИР АН АТОЛІЙОВИЧ, U A (73) НАЦІОН АЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ "КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ", U A 3 34847 рення плівки 10 рідини. На перегородці 9 встановлені кільцеві пороги 11, а в її центрі виконаний зливний отвір 12. Над перегородкою 9 встановлений розподілювач 13 рідини, виконаний у вигляді порожнього профільованого в осьовому перерізі конусу, встановлених співвісно з корпусом 1. Патрубок 2 підводу води також встановлений співвісно з корпусом 1 і розміщений над розподілювачем 13. Патрубки 5 відводу нагрівального середовища розташовані на рівній відстані від ребер піраміди. При стіканні води з поверхні розподілювача утворюються порожнини 14, не зайняті плівкою. Працює плівковий апарат наступним чином. Вода в корпус 1 потрапляє по патрубку 2 і зливається на вершину конуса розподілювача 13 рідини з утворенням плівки на її зовнішній поверхні. За рахунок збільшення периметра конуса, що змочується, з зростанням відстані від вершини товщина плівки зменшується і на основі конусу стає мінімальною. Плівка стікає з розподілювача окремими плоскими струменями, між якими в районі граней піраміди утворюються порожнини 14. З розподілювача 1 рідини плівка води потрапляє на зовнішню поверхню вісесиметричної горизонтальної перегородки 9 і, розтікаючись між корпусом 1 і зовнішнім переливним порогом 11, утворює зовнішню кільцеву порожнину. З цієї порожнини рідина перетікає через переливний поріг у вигляді горизонтальної плівки 10 в середню кільцеву порожнину. При перетіканні плівки рідини через переливний поріг відбувається її турбулізація (перемішування) з усередненням температури нагріву. З середньої порожнини рідина знов у вигляді плівки перетікає через наступний більш низький поріг у внутрішню порожнину і також перемішується, і знову відбувається усереднення температури нагрівання води. В кінцевому шляху по горизонтальній перегородці 9 плівка 10 нагрітої рідини стікає в зливний отвір 12 і потрапляє в збірник води, розташований в нижній частині корпусу 1, звідки по патрубку 3 відводиться з підігрівача. На всьому шляху руху води в підігріванні відбувається її нагрів за рахунок 4 контакту з нагрівальним середовищем. Використання переливних порогів 11 дозволяє збільшити температуру води, що нагрівається, за рахунок її періодичного перемішування, що збільшує степінь деаерації. Нагрівальне середовище потрапляє в підігрівач через патрубок 4, встановлений співосно в центрі зливного отвору 12. Нагрівальне середовище після виходу з патрубку 4 розсікачем 8 направляється вздовж поверхні плівки 10 протитоком. Це створює сприятливі умови для нагрівання плівки і відводу газів, що виділяються при нагріванні води. Таким чином, газова суміш (випар) потрапляє в периферійну зону горизонтальної плівки 10, проходячи через порожнини 14, утворені окремими плівковими струменями, що зливаються з поверхні розподілювача 13 рідини. В кільцевому просторі між плівковими струменями і корпусом 1 відбувається розподіл газопарової суміші на пар і гази за рахунок різниці густин середовищ. Пар має меншу густину і тому скеровується вверх в зону між верхньою частиною корпусу 1 і розподілювачем 13. Гази мають густину приблизно в два рази більше за парову фазу і тому їх р ух вверх ускладнений. Пар, що потрапляє в зону над розподілювачем 13 рідини, вступає в контакт з відносно холодною плівкою води і нагріває її. Тут також при нагріві води відбувається виділення газів, які сумісно з потоком плівки води відводяться в кільцевий простір між плівковими струменями і корпусом 1. В результаті в периферійній зоні плівки 10 на перегородці 9 концентрація газів зростає до максимального значення. Саме тут розміщуються патрубки 5 відводу нагрівального середовища, через які здійснюється відвід випару (з максимальною концентрацією газів) в кільцевий колектор 6 і далі у відвідний патрубок 7. Так як розподілювач має конічну профільовану в осьовому перерізі форму замість піраміди, то площа контакту нагрівального середовища з рідинною плівкою суттєво збільшується, що збільшить продуктивність, а отже розширює область використання плівкового апарату. 5 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 34847 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601