Нагрівальна камера випаровувача-кристалізатора

1. Нагрівальна камера (28) випаровувачакристалізатора (10) для випаровування рідин таких як сік цукрового буряка, в якій трубчасті нагрівальні елементи (32) розміщені в ємності для варіння (14), яка відрізняється тим, що передбачено множину трубчастих нагрівальних елементів (32), які мають кінцеві ділянки (34) у формі багатокутників (36), прилеглих один до одного та з'єднаних за допомогою зварного шва (38), де багатокутник (36) сформовано розширенням матеріалу трубчастого нагрівального елемента (32), який має циліндричну форму, де розширення кінцевої ділянки трубчастого нагрівального елемента (32) має в повздовжньому перерізі конічну фо C2 2 (19) 1 3 площі поперечного перетину ємності для варіння та нагрівальної камери. Для цього особливе значення має рівномірний розподіл температури всередині нагрівальної камери. Важливим є також значення протилежного потоку всередині трубчастих нагрівальних елементів. Мета даного винаходу Головною метою даного винаходу є створення нагрівальної камери випаровувача-кристалізатора для рідин таких як сік цукрового буряка, в якій будуть усунені вищеназвані недоліки. Нагрівальна камера повинна бути дешевою у виробництві та одночасно забезпечувати необхідну рівномірність концентрації цукрового соку. Метою винаходу є створення нагрівальної камери випаровувача-кристалізатора для випаровування рідин таких як сік цукрового буряка відповідно до пункту 1 та способу її виготовлення відповідно до пункту 9 формули винаходу. Відповідно до винаходу нагрівальна камера випаровувача-кристалізатора створена для випаровування рідин таких як сік цукрового буряка, при якій мінімум один трубчастий нагрівальний елемент відповідним чином міститься в ємності для варіння. Під час промислового використання всередині нагрівальної камери ззовні трубчастого нагрівального елемента подається теплоносій гаряча пара, а у середині циркулює рідина, що випаровується (цукровий сік). Відповідно до винаходу передбачені кілька нагрівальних елементів, кінцевим торцевим ділянкам придається форма багатокутника, які прилягають один до одного у зварювальний шов. Інакше кажучи, труби нагрівальних елементів нагрівальної камери, відповідно до винаходу, мають форму багатокутників та зварюються безпосередньо між собою у пучки без торцевої плати. Пучки закріплюється на кінці круговою пластиною та поміщаються разом у нагрівальну камеру циліндричної форми, яка розташована у ємності для варіння. У такий економний спосіб, відповідно до винаходу, можуть бути модернізовані або замінені вже існуючі кільцеві нагрівальні камери. Використання даного винаходу дозволяє створити значно більшу нагрівальну поверхню нагрівальної камери при збереженні заданих поперечних перетинів ємності для варіння. Крім того, відповідно до винаходу, трубчасті нагрівальні елементи розташовані та закріплені таким чином, що значно зменшують (майже на 70%) зовнішню площу відкладень у нагрівальній камері. Виходячи з цього, запропоновані у винаході рішення дозволяють використати у нагрівальній камері заданого поперечного перетину більшу кількість трубчастих нагрівальних елементів, що в свою чергу скорочує час виробничого процесу та споживання енергії. Перевагою винаходу є те, що зварний шов створюється таким чином, що він цілком покриває торцеві частини кінців трубчастих нагрівальних елементів. З'єднані в такий спосіб нагрівальні елементи забезпечують герметичність та сприятливі умови розподілу струменів теплоносія. Особливої переваги можливо досягти використовуючи правильні 6-тикутні форми. При викорис 93272 4 танні шестикутників досягається найбільш можлива кількість з'єднаних трубок, які можуть виготовлятися у більш дешевий спосіб із дотриманням необхідної товщини стінок. Це має особливі переваги з огляду на зварювальний спосіб з'єднання деталей та теплообміну між трубчастими нагрівальними елементами. Для полегшення приготування до зварювання, обидва кінці сформовані у багатокутник кожного нагрівального елемента мають бути конгруентними та укладеними у визначеному порядку. Після обробки таким чином кінців трубчастих елементів, їх вкладають один до одного та зварюють. Для уникнення зміщення орієнтації відносно один одного обох багатокутних кінців трубчастого нагрівального елемента, їх формування має відбуватися на одному обладнанні при єдиному затисканні у верстат. Формування багатокутної форми обох кінців трубчастого елемента має відбуватися одночасно шляхом насування на них спеціального інструменту. Переваги процесу забезпечуються при використанні холодного пресування за допомогою пуансонів, які мають визначений нахил та встромляються у середину трубчастого елемента до утворення пластичної деформації кінцевої ділянки трубчастого елемента. Як вже зазначалось, переваги такого способу виготовлення досягаються при одночасній обробці обох кінців трубчастого елемента, що забезпечує рівні зусилля на обох формувальних інструментах та однакові форми та розміри багатокутників. При цьому особливо важливо, що багатокутова форма утворюється шляхом розширення матеріалу нагрівального елемента, який має круглоциліндричну основну форму. Чисельні досліди показали, що перевагу мають подібні розширення, які мають конічну форму у поздовжньому перетині кінця відповідного трубчастого нагрівального елемента. Альтернативою може бути паралельне або майже паралельне розширення вісі. З точки зору технічної реалізації перевага надається кутам нахилу відносно повздовжньої вісі від 10° до 16°, переважно від 12° до 14°, найбільш переважним є кут у 13°. При способі виробництва за даним винаходом нагрівальної камери випаровувача-кристалізатора переваги досягаються з урахуванням викладених вище позицій при відповідному наданні багатокутної форми одночасно обом кінцевим частинам кожного окремого трубчастого нагрівального елемента. Короткий опис графічних матеріалів Надалі приклад виготовлення за винаходом нагрівальної камери випаровувача-кристалізатора для випаровування рідин роз'яснюється за допомогою доданих схематичних фігур. На фігурах зображено: Фіг.1 частково розкритий перспективний вид випаровувача-кристалізатора з нагрівальною камерою, що відповідає винаходу, Фіг.2 перспективний вид сегмента нагрівальної камери відповідно до Фіг.1, 5 Фіг.3 верхня кінцева область двох нагрівальних трубчастих елементів нагрівальної камери згідно Фіг.2, Фіг.4 деталь IV з Фіг.3 і Фіг.5 вид V-V з Фіг.3. Докладний опис винаходу На Фіг. зображено випаровувач-кристалізатор 10 для випаровування рідин, який разом з ємністю для варіння 14 має казаноподібний зовнішній корпус 12. Зовнішній корпус 12 має передбачені різні приєднання 16, 18, 20 і 22, а також привод 24 змішувального стрижню 26. Усередині ємності для варіння 14 розташована кругла в основному виді нагрівальна камера 28, яка, як зазначалося вище, призначена для нагрівання рідин таких як сік цукрового буряка та його випаровування у ємності для варіння 14. При цьому нагрівальна камера 28 утворена з 6-ти сегментів 30, один з яких зображений на Фіг.2. Окремий сегмент 30 нагрівальної камери 28 складається з декількох трубчастих нагрівальних елементів 32, які мають кінцеві ділянки 34 у вигляді правильних шестикутників 36, з'єднані зварним швом 38. Зварні шви 38 створені таким чином, що вони покривають торці 40 з кінцевих ділянок 34 нагрівальних трубчастих елементів 32. При цьому обидві кінцеві ділянки 34 кожного трубчастого нагрівального елемента 32 мають багатокутну форму 36 та є конгруентними. Таким чином, торці нагрівальних елементів утворюють стільники, які з'єднані лише зварним швом 38. 93272 6 З метою надання особливої рівномірності та точності розміщення багатокутників 36 кожного нагрівального елемента 32 у стільниках, їх формування здійснюється одночасно з обох кінців в одному виробничому агрегаті. При цьому багатокутники 36 на трубчастому нагрівальному елементі 32 формуються шляхом розширення за допомогою двох пуансонів. Після розширення за допомогою пуансонів кінцева ділянка 34 кожного нагрівального елемента набуває форми конусу з кутом 13° у повздовжньому перетині. Наприкінці слід зазначити, що всі без виключення ознаки, викладені у даній заявці, зокрема, в залежних пунктах формули, незважаючи на приведені формальні посилання на відомий рівень техніки, потребують як кожна окремо,так і в будьякій комбінації, окремого патентного захисту. Список позначень 10 випаровувач-кристалізатор 12 зовнішній корпус 14 ємність для варіння 16 вивід 18 вивід 20 вивід 22 вивід 24 привід 26 змішувальний стрижень 28 нагрівальна камера 30 сегмент кільця 32 нагрівальний елемент 33 торцева пластина 34 кінцева ділянка 36 зварний шов 38 торець 7 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 93272 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601