Теплообмінний апарат

Теплообмінний апарат, що включає зовнішній та внутрішній металеві корпуси, всередині яких розміщений бак нагріву теплоносія, джерело нагріву - магнітрон, який відрізняється тим, що бак виконаний з поліетилентерефталату (ПЕТФ), який працює в діапазоні від 60 до 170 °С, а нагрівання теплоносія виконано за допомогою мікрохвильового випромінювання - СВЧ (безконтактний нагрів рідини). (19) (21) u201107677 (22) 20.06.2011 (24) 10.01.2012 (46) 10.01.2012, Бюл.№ 1, 2012 р. (72) БАЧУРІН ОЛЕКСІЙ МИКИТОВИЧ, ВЕРТУНОВ ГЕННАДІЙ АНАТОЛІЙОВИЧ (73) БАЧУРІН ОЛЕКСІЙ МИКИТОВИЧ, ВЕРТУНОВ ГЕННАДІЙ АНАТОЛІЙОВИЧ 3 рмаціям при розтягуванні та вигині і зберігає свої високі ударостійкі та міцнісні характеристики в робочому діапазоні температур від -60 до 170 °С. Поліетилентерефталат відрізняється низьким коефіцієнтом тертя та низькою гігроскопічністю, гарний діелектрик, має високу хімічну стійкість до кислот, лугів, солей, спиртів, парафіну, мінеральних масел, бензину, жирів, ефіру. Завдяки низькому коефіцієнту теплопровідності (0,14 Вт/(м*К)), відсутня необхідність запобіганню витраті теплоти теплоносія у теплообмінному апараті. Мікрохвильове випромінювання не може проникати всередину металевих предметів, в наслідок цього вся конструкція розміщена в металевому корпусі. На кресленні фіг. 1 - схема теплообмінного апарату, фіг. 2 - розріз А-А, фіг. 3 - види зверху. Теплообмінний апарат складається з прямокутного зовнішнього розбірного корпусу 1, виконаного із металу, в який вмонтовано внутрішній відображаючий корпус 2, який виробляється з нержавіючої, оцинкованої або іншої сталі, з відповідним покриттям, що сприяє кращому віддзеркаленню СВЧ хвиль. По боках теплообмінного апарату приєднані СВЧ-генератори (магнетрони) 3. Для охолодження магнітрона поряд з ним є вентилятор, який безперервно обдуває його повітрям. Мікрохвилі надходять в теплообмінник по хвилеводу - каналу з металевими стінками, які віддзеркалюють СВЧ-випромінювання. Всередині внутрішнього корпусу розташовується бак 4, який має прямокутне січення, та поділений на дві частини, що сполучаються, які розділені між собою пластиною внутрішнього корпусу 6, виконаної з того-ж матеріалу, що і внутрішній корпус. Кожна частина бака має чималу площу стикання СВЧ-хвиль і теплоносія, залежно від необхідної продуктивності теплообмінника. Товщина секції бака може змінюватися в межах від 10 до 125 мм, що обумовлено довжиною хвилі на даній частоті та глибини проникнення хвилі в теплоносій. Для підведення теплоносія до бака нагріву та відведення теплоносія з необхідними параметрами використовуються приєднувальні штуцери 5, виконані з ПЕТФ. Робота теплообмінного апарату проходить наступним чином: система споживач приєднується 66601 4 до теплообмінника за допомогою приєднувальних штуцерів 5. Теплоносій надходить в бак 4, переміщується з однієї секції в іншу і нагрівається за допомогою джерела нагріву (магнетрона) 3. Нагрівання теплоносія засновано на принципі так названого «дипольного зсуву». Молекулярний дипольний зсув, під дією електричного поля відбувається в полярних молекулах. Енергія електромагнітних коливань поля призводить до постійного зсуву молекул, вибудовування їх згідно із силовими лініями поля. Так як поле перемінне, то молекули змінюють напрямок. Поле хвилі, в якому знаходяться ці молекули, змінює полярність 4900000000 раз в секунду. Зсовуючись, молекули «розкачуються», зштовхуються, вдаряються одна в одну, передаючи енергію сусіднім молекулам. Так як температура прямо пропорційна середній кінетичній енергії руху атомів чи молекул, таке переміщення молекул по визначенню підвищує температуру теплоносія. Таким чином, за рахунок дипольного зсуву (механізму перетворення енергії електромагнітного випромінювання в теплову енергію матеріалу) виконується нагрівання теплоносія. Хвилі, які проходять крізь теплоносій відбиваються від поверхонь внутрішнього відбивного корпусу 2 і відбивної пластини 6, змінюючи напрям руху на протилежний. Теплоносій, минаючи бак і нагрівшись до необхідної температури через штуцер 5, надходить в споживчу систему. Для запобігання поширенню назовні СВЧ-хвиль, вся конструкція поміщається в металічний розбірний зовнішній корпус 1. Для регулювання потужності апарата, і кращих характеристик роботи апарата, приймається встановлення декількох джерел нагріву та посекційне розподілення теплоносія. Мікрохвилі не спричиняють ніякого радіоактивного впливу на біологічні тканини. Конструкцією моделі передбачаються жорсткі міри для передбачення виходу випромінювання назовні. Джерела інформації: А. С. № 675281 кл. В24Н 1/10; А. С. № 821141 кл. F24Н 1/10; А. С. № 1008587 кл. F24Н 1/10; 5 66601 6 7 Комп’ютерна верстка М. Мацело 66601 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601