RU2519291C2 - Film-type heat exchanger - Google Patents
Film-type heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- RU2519291C2 RU2519291C2 RU2011111790/06A RU2011111790A RU2519291C2 RU 2519291 C2 RU2519291 C2 RU 2519291C2 RU 2011111790/06 A RU2011111790/06 A RU 2011111790/06A RU 2011111790 A RU2011111790 A RU 2011111790A RU 2519291 C2 RU2519291 C2 RU 2519291C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shut
- plates
- pipe
- cylindrical body
- liquid
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение предназначено для разделения путем испарения жидких смесей и может быть использовано в пищевой и химической промышленности.The invention is intended for separation by evaporation of liquid mixtures and can be used in the food and chemical industries.
Уровень техникиState of the art
Известен испаритель, содержащий вертикальный корпус с нагревательным устройством и коаксиально расположенной в корпусе трубой, на которой закреплены один за другим наклонные диски переменного радиуса, имеющие вырезы для прохода пара, и расположенные в испарителе по винтовой линии криволинейные направляющие, размещенные на их поверхности, патрубки ввода жидкости и вывода испарившегося и неиспарившегося продукта с цилиндрическими направляющими элементами, расположенными между дисками коаксиально трубе с зазором относительно трубы, снабженные наклонным дном, на боковой поверхности которых выполнены отверстия, совмещенные с поверхностью диска, диски снабжены дополнительными собирающими пластинами, расположенными в верхней части дисков, криволинейные направляющие установлены на нижней части дисков радиально к цилиндрическим элементам, при этом в дисках выполнено отверстие, расположенное под наклонным дном цилиндрического элемента, а вырезы для прохода пара выполнены в виде отверстий с отбортовкой. Патент СССР №1708377.A vaporizer is known, comprising a vertical housing with a heating device and a pipe coaxially located in the housing, on which inclined disks of variable radius are fixed one after the other, having cutouts for steam passage, and curved guides located on the surface of the evaporator along a helical line and placed on their surface; liquid and the output of the evaporated and non-evaporated product with cylindrical guide elements located between the disks coaxial to the pipe with a gap relative to the pipe, with with a sloping bottom, on the lateral surface of which holes are made aligned with the surface of the disk, the disks are equipped with additional collecting plates located in the upper part of the disks, curved guides are installed on the lower part of the disks radially to the cylindrical elements, while in the disks there is a hole located under the inclined the bottom of the cylindrical element, and cutouts for the passage of steam are made in the form of holes with flanging. USSR patent No. 1708377.
Недостатком данного аппарата является недостаточно равномерное и эффективное распределение жидкости по внешней стенке аппарата, на которой происходит теплообмен.The disadvantage of this apparatus is the insufficiently uniform and efficient distribution of fluid along the outer wall of the apparatus, on which heat exchange occurs.
Известен контактный теплообменник, который содержит цилиндрический корпус с патрубками ввода, вывода пара и патрубками отвода, подвода жидкости, центральную трубу с форсунками, соединенную с патрубком подвода жидкости, и спиральную вставку, закрепленную на боковых стенках цилиндрического корпуса, поверхность которой выполнена с наклоном от центра к боковым стенкам цилиндрического корпуса. Форсунки центральной трубы расположены над спиральной вставкой по винтовой линии, повторяющей профиль спиральной вставки. Патент Российской Федерации №2263254.Known contact heat exchanger, which contains a cylindrical body with nozzles for introducing, withdrawing steam and branch pipes for supplying liquid, a central pipe with nozzles connected to the pipe for supplying liquid, and a spiral insert mounted on the side walls of the cylindrical body, the surface of which is made with an inclination from the center to the side walls of the cylindrical body. The nozzles of the central pipe are located above the spiral insert along a helical line repeating the profile of the spiral insert. Patent of the Russian Federation No. 2263254.
Недостатком данного аппарата является увеличение объема жидкости от верхней части аппарата к нижней, при ее подаче из патрубка подвода жидкости и форсунок центральной трубы во внутреннюю часть цилиндрического корпуса и при формировании жидкой пленки на цилиндрическом корпусе данного аппарата, что уменьшает эффективность теплообменных процессов внутри контактного теплообменника.The disadvantage of this apparatus is an increase in the volume of liquid from the upper part of the apparatus to the bottom, when it is supplied from the fluid supply nozzle and nozzles of the central pipe to the inner part of the cylindrical body and when a liquid film is formed on the cylindrical body of this apparatus, which reduces the efficiency of heat exchange processes inside the contact heat exchanger.
Ближайшим аналогом заявленного изобретения является контактный теплообменник, патент Российской Федерации №2055293, содержащий цилиндрический корпус с нижним воздуховходным и верхним воздуховодным патрубками, установленными в корпусе последовательно по ходу воздуха, две ступени теплообменной поверхности, вторая из которых выполнена в виде конуса, ось и вентиляторные лопасти, водоуловитель и размещенный в нижней части корпуса поддон с жидкостью, а также распределитель с соплами, при этом теплообменник снабжен втулкой, ступицей, установленной на оси, и закрепленными с заданным углом установки на ступице турбинными лопатками, на свободных торцах которых жестко закреплена упомянутая втулка, на наружной поверхности последней размещены с заданным углом установки вентиляторные лопасти, при этом водораспределитель выполнен в виде размещенной над турбинными лопатками соосно с корпусом коллекторной трубы, в нижнем торце которой выполнены сопла, ориентированные в сторону лопаток, первая ступень теплообменной поверхности выполнена в виде перфорированной тарелки, а конус выполнен перфорированным, обращен в сторону тарелки и закреплен на стенке корпуса с образованием кольцевого зазора. В процессе работы теплообменника вода под давлением поступает в коллекторную трубу водораспределителя, откуда через сопла истекает на турбинные лопатки, в результате чего приводятся во вращение вентиляторные лопасти. При этом происходит распыление жидкости вращающимися турбинными лопатками, а тягу воздуха в корпусе обеспечивают вентиляторные лопасти в направлении, противоположном движению водяных капель в факеле распыления. Далее распыленная жидкость оседает на поверхности конуса, где контактирует с охлаждающим воздухом, проходящим через перфорацию конуса, и сливается через зазор на перфорированную тарелку, где вновь контактирует с воздухом, что сопровождается образованием пенного слоя. Накапливающаяся на тарелке жидкость отводится в поддон. Капельная влага, выносимая потоком воздуха из пенного слоя, возвращается в слой, отбиваясь от внутренней поверхности конуса. Воздух с капельной влагой удаляется из аппарата тягой, создаваемой вращающимися вентиляторными лопостями через водоуловитель, выполненный в виде радиально установленных пластин с отбойными полыми ребрами. В водоуловителе происходит сепарация влаги из потока. Капельки влаги через перфорацию в ребрах попадают внутрь последних и далее капельная влага возвращается в теплообменник. Очищенный от капельной влаги воздух выбрасывается в атмосферу, а охлажденная в теплообменнике вода подается потребителю.The closest analogue of the claimed invention is a contact heat exchanger, patent of the Russian Federation No. 2055293, containing a cylindrical housing with lower air inlet and upper air ducts installed in the housing in series along the air, two stages of the heat exchange surface, the second of which is made in the form of a cone, axis and fan blades , a water trap and a tray with liquid located in the lower part of the housing, as well as a distributor with nozzles, while the heat exchanger is equipped with a sleeve, a hub, mounted on the axis, and fixed with a given installation angle on the hub, turbine blades, on the free ends of which the said sleeve is rigidly fixed, on the outer surface of the latter are located fan blades with a given installation angle, while the water distributor is made in the form of a collector placed coaxially above the turbine blades pipes, in the lower end of which there are nozzles oriented towards the blades, the first stage of the heat exchange surface is made in the form of a perforated plate, and the cone ying perforated, facing towards the plates and fixed to the wall of the housing to form an annular gap. During operation of the heat exchanger, pressurized water enters the manifold pipe of the water distributor, from where it flows through the nozzles to the turbine blades, as a result of which the fan blades are rotated. In this case, liquid is sprayed by rotating turbine blades, and air blades in the housing are provided by fan blades in the opposite direction to the movement of water droplets in the spray torch. Next, the sprayed liquid settles on the surface of the cone, where it contacts the cooling air passing through the perforation of the cone, and merges through the gap to a perforated plate, where it again comes in contact with air, which is accompanied by the formation of a foam layer. The accumulated liquid on the plate is discharged into the pan. Drop moisture carried by the air stream from the foam layer returns to the layer, fighting off the inner surface of the cone. Air with droplet moisture is removed from the apparatus by draft created by rotating fan blades through a water trap made in the form of radially mounted plates with fender hollow ribs. In the water catcher, moisture is separated from the stream. Moisture droplets through the perforations in the ribs fall inside the latter and then droplet moisture returns to the heat exchanger. The air purified from drip moisture is discharged into the atmosphere, and the water cooled in the heat exchanger is supplied to the consumer.
Недостатком ближайшего аналога является недостаточная эффективность теплообмена при контакте жидкой и газовой фаз и сложность конструкции данного теплообменника.The disadvantage of the closest analogue is the lack of heat transfer efficiency upon contact of the liquid and gas phases and the complexity of the design of this heat exchanger.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Задачей данного изобретения является создание пленочного теплообменного аппарата, в котором должны быть исключены недостатки в возможностях функционирования описанных выше аппаратов и устройств и в широком диапазоне используемых в данном аппарате температур и давлений, повышена производительность по сравнению с вышеперечисленными аппаратами того же размера и объема.The objective of the invention is the creation of a film heat exchanger, in which shortcomings in the operating capabilities of the apparatuses and devices described above and in the wide range of temperatures and pressures used in this apparatus must be eliminated, and productivity is increased compared to the above apparatuses of the same size and volume.
Данная задача решается следующим образом. Изобретение содержит внутренний цилиндрический корпус, закрепленную на данном корпусе тепловую рубашку, крышку, с помощью фланцевого соединения горизонтально закрепленную в верхней части на цилиндрическом корпусе, трубу для вывода газа и пара из аппарата, трубу ввода жидкости в аппарат, трубу вывода жидкости из аппарата, трубу для ввода в тепловую рубашку теплоносителя, трубу для вывода из тепловой рубашки теплоносителя, опоры, на которых аппарат может быть закреплен на полу или на горизонтальной поверхности, при этом на аппарате с помощью армирующих стержней, которые расположены в вертикальном направлении и закреплены с помощью горизонтальных упоров в верхней и нижней частях цилиндрического корпуса аппарата, установлены отсечные устройства, расположенные сверху вниз на одинаковом расстоянии друг от друга, и трубы, которые соединены каждая со своим отсечным устройством, причем внешняя сторона нижней стенки каждого последующего за первым отсечного устройства соприкасается с проводящей жидкость трубой, выходящей из предыдущего, расположенной выше в вертикальном направлении отсечного устройства, при этом каждое отсечное устройство разделено на две части: внутреннюю и находящуюся поверх внутренней внешнюю часть, а боковые стороны отсечного устройства представляют из себя стальные пластины, расположенные так, что они расходятся межу собой, а угол расхождения между данными пластинами составляет от 20 до 30 градусов. При этом пластины представляют из себя вогнутые направляющие, на боковой стороне которых, находящейся наиболее близко к внутренней стенке аппарата, натянуты и плотно закреплены тонкие металлические листы таким образом, чтобы образовать закрытое пространство между пластинами внутренней и внешней частей отсечного устройства. Для того чтобы данные пластины находились на определенном расстоянии друг от друга они армированы толстыми металлическими распорками, при этом пластины внутренней части более чем в два раза длиннее, чем пластины внешней части, и пластины внешней части при перемещении параллельно сторонам пластин внутренней части с помощью резьбовых вентилей образуют полую область между тонким металлическим листом закрепленным на пластине внутренней части, тонким металлическим листом, закрепленным на пластине внешней части, и боковой поверхностью, образованной пластинами внешней части, при этом металлический лист внутренней части отсечного устройства в своем начале перпендикулярен той части цилиндрического корпуса аппарата, к которой данный металлический лист находится наиболее близко, и далее резко изгибаясь, содержит дополнительный плавный изгиб чуть больший, чем изгиб цилиндрического корпуса аппарата.This problem is solved as follows. The invention comprises an inner cylindrical body, a heat jacket fixed on this body, a cover, using a flange connection horizontally mounted in the upper part on a cylindrical body, a pipe for discharging gas and steam from the apparatus, a pipe for introducing liquid into the apparatus, a pipe for discharging liquid from the apparatus, a pipe for entering the heat carrier into the heat jacket, a pipe for outputting the heat carrier from the heat jacket, supports on which the device can be fixed on the floor or on a horizontal surface, while on the device with ü reinforcing rods, which are located in the vertical direction and secured with horizontal stops in the upper and lower parts of the cylindrical body of the apparatus, are installed shut-off devices located from top to bottom at the same distance from each other, and pipes that are each connected to its shut-off device, and the outer side of the lower wall of each subsequent after the first shut-off device is in contact with a fluid-conducting pipe emerging from the previous one located above in a vertical the shut-off device, while each shut-off device is divided into two parts: the inside and the outer part located on top of the inside, and the sides of the shut-off device are steel plates arranged so that they diverge from each other, and the angle of difference between these plates is between 20 to 30 degrees. In this case, the plates are concave guides, on the side of which is closest to the inner wall of the apparatus, thin metal sheets are stretched and tightly fixed so as to form a closed space between the plates of the inner and outer parts of the shut-off device. In order for these plates to be at a certain distance from each other, they are reinforced with thick metal spacers, while the plates of the inner part are more than two times longer than the plates of the outer part, and the plates of the outer part when moving parallel to the sides of the plates of the inner part using threaded valves form a hollow region between a thin metal sheet fixed on a plate of the inner part, a thin metal sheet fixed on a plate of the outer part, and a side surface, about azovannoy plate outer portion, wherein the metal sheet is inside of the shutoff device in its origin is perpendicular to the part of the cylindrical body unit, to which the metal sheet is located closest, and more sharply curving comprises additional smooth curvature slightly larger than the bending of the cylindrical body unit.
Техническим результатом работы данного пленочного теплообменного аппарата является создание области интенсивного горизонтального смешения по всей толщине пленки жидкости, текущей внутри аппарата, следующим образом, жидкость, текущая по стенке за счет первого отсечного устройства, разделяется на две части: первая часть продолжает двигаться по стенке, получая ускорение, направленное вниз, за счет силы тяжести, и пройдя под небольшим углом к горизонтальному направлению, сталкивается со вторым потоком, который через отсечное устройство направляется в трубу, которая разворачивает поток жидкости в горизонтальном направлении. Далее сталкиваясь под небольшим углом, данные потоки не разрушают друг друга и создают поверхность вращения жидкости, в том числе от стенки к поверхности жидкости. При этом после столкновения первого и второго потоков их общее направление движения может быть обозначено достаточно малым углом к горизонтальной оси аппарата, и далее под действием силы тяжести направление движения жидкости постепенно меняется и характеризуется чуть большим углом по отношению к горизонтальному направлению, затем поток снова разделяется на две части, проходя следующее, расположенное ниже второе отсечное устройство, первый поток вновь смешивается с жидкостью из вышестоящего первого отсечного устройства и течет далее по стенке, а второй подается в следующее третье отсечное устройство, и так далее для всех установленных в аппарате отсечных устройств. Система отсечных устройств, расположенных сверху вниз на одинаковом расстоянии друг от друга, формирует режим гидродинамического течения по стенке корпуса колонного пленочного аппарата, интенсифицируя теплообмен и испарение в данной жидкости, и в том числе предотвращается осмоление и термическое разрушение данной жидкости на внутренней стенке цилиндрического корпуса аппарата.The technical result of this film heat exchanger is to create an area of intense horizontal mixing throughout the thickness of the liquid film flowing inside the device, as follows, the liquid flowing along the wall due to the first shut-off device is divided into two parts: the first part continues to move along the wall, obtaining acceleration directed downward due to gravity, and passing at a slight angle to the horizontal direction, collides with a second stream, which through the shut-off device is directed into the pipe, which turns the fluid flow in a horizontal direction. Further colliding at a small angle, these flows do not destroy each other and create a surface of rotation of the fluid, including from the wall to the surface of the fluid. In this case, after the collision of the first and second flows, their general direction of movement can be indicated by a sufficiently small angle to the horizontal axis of the apparatus, and then, under the action of gravity, the direction of fluid motion gradually changes and is characterized by a slightly larger angle with respect to the horizontal direction, then the flow is again divided into two parts, passing the next second shut-off device located below, the first stream is again mixed with liquid from the superior first shut-off device and flows further along the wall, and the second is fed into the next third shut-off device, and so on for all shut-off devices installed in the apparatus. The system of shut-off devices located from top to bottom at the same distance from each other forms a hydrodynamic flow regime along the wall of the housing of the columned film apparatus, intensifying heat transfer and evaporation in this fluid, including the resinification and thermal destruction of this fluid on the inner wall of the cylindrical housing of the apparatus .
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На Фиг.1 изображен общий вид пленочного теплообменного аппарата в сечении; на Фиг.2 изображен вид пленочного теплообменного аппарата в сечении А-А: на Фиг.3 изображен вид сверху Б пленочного теплообменного аппарата; на Фиг.4 изображено отсечное устройство, общий вид, в трехкратном увеличении по отношению к Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3; на Фиг.5 изображено отсечное устройство, вид Г, в трехкратном увеличении по отношению к Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3; на Фиг.6 изображено отсечное устройство, вид В, в трехкратном увеличении по отношению к Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3.Figure 1 shows a General view of a film heat exchanger in cross section; figure 2 shows a view of a film heat exchanger in section aa: figure 3 shows a top view B of a film heat exchanger; figure 4 shows a shut-off device, a General view, in triple magnification in relation to figure 1, figure 2, figure 3; figure 5 shows a shut-off device, view G, in triple magnification with respect to figure 1, figure 2, figure 3; figure 6 shows the shut-off device, view B, in triple magnification with respect to figure 1, figure 2, figure 3.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Изобретение содержит внутренний цилиндрический корпус аппарата 1, закрепленную на данном корпусе тепловую рубашку 2 для подачи нагретого теплоносителя в область образованную внешней стенкой цилиндрического корпуса аппарата 1 и внутренней стенки тепловой рубашки 2, крышку 3, с помощью фланцевого соединения горизонтально закрепленную в верхней части аппарата на цилиндрическом корпусе аппарата 1. На крышке 3 установлена труба 4 для вывода газа и пара из аппарата. Пленочный теплообменный аппарат работает следующим образом, обрабатываемая жидкость подается с помощью насоса нагнетателя через трубу ввода жидкости в аппарат 5 и направляется на внутреннюю стенку цилиндрического корпуса аппарата 1. Скорость и гидродинамический режим подачи жидкости в аппарат регулируется с помощью автоматизированной системы управления. Изменяя скорость подачи жидкости из труба ввода жидкости в аппарат 5 на внутреннюю стенку цилиндрического корпуса аппарата 1 можно регулировать расход и начальный угол наклона относительно горизонтальной оси при течении жидкости по внутренней стенке цилиндрического корпуса аппарата 1. В зависимости от типа и времени обработки жидкости скорость ее ввода в аппарат может составлять от 5 до 20 метров в секунду. В дальнейшем, жидкость под действием сил тяжести приобретает вертикальную направленную вниз составляющую скорости и попадает на отсечное устройство, которое содержит элементы 8, 10, 11, 12, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 и может разделять текущую по внутренней стенке цилиндрического корпуса аппарата 1 жидкость на две составные части. Принципы действия отсечного устройства будут изложены далее. Угол, под которым жидкость попадает на отсечное устройство определяется скоростью ввода жидкости и высотой, на которой расположены отсечные устройства по отношению к друг другу и к трубе ввода жидкости в аппарат 5. Отсечное устройство разделяет жидкость текущую по стенке на две части часть жидкости остается на стенке, часть отводится через отсечное устройство в проводящую трубу 7 и по ней жидкость выводится в горизонтальном направлении на стенку на расстоянии от 30 до 300 миллиметров ниже данного отсечного устройства, в зависимости от объема и скорости выводимой на стенку жидкости. В аппарате в зависимости от площади теплообменной поверхности между внутренней стенкой цилиндрического корпуса аппарата 1 и жидкостью текущей по данной поверхности в виде пленки, может быть расположено как одно, как несколько, так и значительное количество отсечных устройств каждое из которых заканчивается своей отдельной проводящей трубой 7, причем внешняя сторона нижней стенки 8 каждого последующего за первым отсечного устройства соприкасается с проводящей трубой 7 выходящей из предыдущего, расположенной выше в вертикальном направлении, отсечного устройства, так чтобы жидкость оставшаяся на стенке сразу после прохождения отсечного устройства могла смешиваться с жидкостью из проводящей трубы 7 соединенной с расположенным выше в вертикальном направлении, отсечным устройством с образованием зоны смешения жидкости.The invention comprises an inner cylindrical body of the apparatus 1, a heat jacket 2 fixed to the body, for supplying heated coolant to the region formed by the outer wall of the cylindrical body of the apparatus 1 and the inner wall of the heat jacket 2, cover 3, using a flange connection horizontally mounted in the upper part of the apparatus on a cylindrical casing of the apparatus 1. On the lid 3, a
Отсечные устройства закрепляются фиксированно на аппарате с помощью армирующих стержней 14 и 17, которые расположены в вертикальном направлении и параллельно внутренней стенке цилиндрического корпуса аппарата 1, при этом армирующие стержни 14 и 17 закреплены с помощью горизонтальных упоров в верхней и нижней частях цилиндрического корпуса аппарата 1. Трубы 7, которые соединены, каждая со своим отсечным устройством, также закрепляются фиксированно на аппарате с помощью армирующих стержней 15 и 16, которые расположены в вертикальном направлении и параллельно внутренней стенке цилиндрического корпуса аппарата 1, при этом армирующие стержни 15 и 16 закреплены с помощью горизонтальных упоров в верхней и нижней частях цилиндрического корпуса аппарата 1. Физическое описание создания области интенсивного смешения по всей толщине пленки жидкости, текущей внутри аппарата, выглядит следующим образом. Жидкость, текущая по стенке за счет первого отсечного устройства, разделяется на две части: первая часть продолжает двигаться по стенке, получая ускорение, направленное вниз, за счет силы тяжести, и пройдя расстояние от 0,2 до 3 метров, в зависимости от размеров аппарата, под углом от 3 до 15° к горизонтальному направлению, сталкивается со вторым потоком, который через отсечное устройство направляется в трубу 7, которая разворачивает поток жидкости в горизонтальном направлении. Сталкиваясь под небольшим углом, данные потоки не разрушают друг друга и создают поверхность вращения жидкости, в том числе от стенки к поверхности жидкости. При этом после столкновения первого и второго потоков их общее направление движения может составлять от 1° до 10° к горизонтальной оси аппарата, и далее под действием силы тяжести направление движения жидкости постепенно меняется и достигает от 3° до 15° вниз по движению, затем поток снова разделяется на две части, проходя следующее, расположенное ниже второе отсечное устройство, первый поток вновь смешивается с жидкостью из вышестоящего первого отсечного устройства и течет далее по стенке, а второй подается в следующее третье отсечное устройство, и так далее для всех установленных в аппарате отсечных устройств. Система отсечных устройств, расположенных сверху вниз на одинаковом расстоянии друг от друга, формирует режим гидродинамического течения по стенке корпуса колонного пленочного аппарата 1 для жидкости, которая постепенно стекает вниз и попадает в нижнюю часть аппарата, откуда равномерно откачивается через трубу вывода жидкости из аппарата 6.The shut-off devices are fixed fixed on the device using reinforcing
Для работы колонного пленочного аппарата в качестве теплообменника и испарителя предусматривается обогрев внутреннего корпуса колонного пленочного аппарата 1 за счет подачи теплоносителя в область, образованную внешней стенкой цилиндрического корпуса аппарата 1 и внутренней стенкой тепловой рубашки 2, через трубу 18 для ввода в тепловую рубашку теплоносителя. Скорость движения теплоносителя в тепловой рубашке и соответственно нагрева цилиндрического корпуса аппарата 1 регулируется за счет откачки теплоносителя через трубу 19 для вывода из тепловой рубашки теплоносителя. При испарении части жидкости внутри цилиндрического корпуса аппарата 1 данная паровая смесь может быть плавно отведена из аппарата через трубу 4 с помощью насоса или самотеком. Для фиксации аппарата предусмотрены опоры 20, на которых аппарат может быть надежно закреплен на полу или на горизонтальной поверхности. В целях энергосбережения на аппарате, согласно Фиг.1 и Фиг.2, могут быть также установлены теплозащитные маты 22.To operate the column film apparatus as a heat exchanger and evaporator, it is provided that the inner case of the column film apparatus 1 is heated by supplying a heat carrier to the region formed by the outer wall of the cylindrical body of the apparatus 1 and the inner wall of the heat jacket 2 through the pipe 18 for introducing the heat carrier into the heat jacket. The velocity of the coolant in the heat jacket and, accordingly, the heating of the cylindrical body of the apparatus 1 is controlled by pumping the coolant through the
Описание работы отсечных устройствDescription of the shut-off devices
Плавное разделение потока жидкости на внутренней стенке аппарата осуществляется с помощью отсечных устройств, показаны на Фиг.1, Фиг.2, Фиг.4, Фиг.5, Фиг.6. Отсечное устройство удобно рассмотреть на Фиг.4, Фиг.5, Фиг.6, которые троекратно увеличены по отношению к Фиг.1, Фиг 2, Фиг.3. Отсечное устройство, согласно Фиг.4, Фиг.5, Фиг.6, разделено на две части: внутреннюю часть 8, 25, 26, 27, 29 и находящуюся поверх внутренней внешнюю часть 10, 11, 12, 23, 24, 28, при этом боковые стороны отсечного устройства 8 и 10 на Фиг.6 представляют из себя стальные пластины толщиной от 2 до 10 мм расположенные так, что они расходятся межу собой, а угол расхождения между данными пластинами составляет от 20 до 30 градусов, что должно позволить жидкости, попавшей в отсечное устройство, плавно изменять траекторию своего течения, двигаясь в том числе по боковым сторонам отсечного устройства. Внешняя часть отсечного устройства 10 согласно Фиг.4 представляет из себя стальные вогнутые широкие пластины, плотно прилегающие с внешней боковой стороны к вогнутым широким пластинам 8, при этом пластины 8 и 10 представляют из себя вогнутые направляющие, на боковой стороне которых, находящейся наиболее близко к внутренней стенке 1 аппарата натянуты, и плотно закреплены тонкие металлические листы 27 и 28 соответственно таким образом, чтобы образовать закрытое пространство в виде трапеции между пластинами 8 и 10. Для того чтобы пластины 8 находились на определенном расстоянии друг от друга, они армированы наваренными толстыми металлическими распорками в виде прямоугольных пластин 22 и распорками 30 и 31, находящимися согласно Фиг.6 ниже распорок 23 и 24. Для того чтобы пластины 10 находились на определенном расстоянии друг от друга, они армированы наваренными толстыми металлическими распорками в виде прямоугольных пластин 23 и 24 согласно Фиг.6. Пластины 10 более чем в два раза длиннее, чем пластины 8, при этом пластины 8 и 10 могут смещаться относительно друг друга за счет резьбовых вентилей 11 и 12 или иных подвижных механизмов, в том числе автоматизированных. При этом пластины 10 при перемещении параллельно сторонам пластин 8, к которым они прилегают с помощью резьбовых вентилей 11 и 12, образуют полую область между тонким металлическим листом 27, закрепленным на пластине 8, тонким металлическим листом 28, закрепленным на пластине 10, и боковой поверхностью, образованной пластинами 10. Принцип работы отсечного устройства следующий Жидкость, которая течет по по внутренней стенке цилиндрического корпуса аппарата 1, попадет на металлический лист 27, который имеет плавный изгиб металлического листа 25, в месте соприкосновения данной жидкости с отсечным устройством постепенно изгибающийся перпендикулярно по отношению к направлению течения жидкости. Данный изгиб металлического листа 25 за счет своего углового положения по отношению к набегающему потоку жидкости приподнимает отсечное устройство над поверхностью данной жидкости, что в чем-то похоже на действие опущенного в воду крыла быстро плывущего катера. Далее отсечное устройство прижимается к текущей под ним жидкости с помощью механического прижимного устройства 9, прочно закрепленного на стержне 14, при этом прижимное устройство 9 представляет из себя телескопическую прижимную систему, которая состоит из перемещающихся друг относительно друга металлических трубочек, прижимной пружины и фиксаторов, на которых закреплены металлические трубочки и прижимная пружина. Металлический лист 25 и далее 27 отделяет пар и газ от жидкости, попадающей в полую область между тонкими металлическими листами 27 и 28 и боковой поверхностью пластин 10. С помощью устройств 11 и 12 вторая часть отсечного устройства 10, 11, 12, 23, 24, 28 выдвигается и погружается в пленку жидкости, образуя кромку прямоугольного сечения размерами от 50 до 200 мм в длину и от 0,3 до 20 мм в глубину, при этом точность выдвижения и погружения в пленку жидкости второй части отсечного устройства может составлять 0,1 мм.Smooth separation of the fluid flow on the inner wall of the apparatus is carried out using shut-off devices, shown in figure 1, figure 2, figure 4, figure 5, figure 6. It is convenient to consider the shut-off device in Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, which are tripled in relation to Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3. The shut-off device, according to Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, is divided into two parts: the
При выдвижении отсечного устройства пленка жидкости рассекается на две части и далее оставшаяся жидкость движется по поверхности стенки, а вторая часть текущей жидкости перенаправляется в полую область между тонкими металлическими листами 27 и 28 и боковой поверхностью пластин 10 и через устройство в виде мягкой силиконовой прокладки 13, преобразующее поток жидкости из отсечного устройства в газожидкостный поток, текущий по трубе, попадает в трубу 7. Опорное устройство 29, на Фиг.2 фиксирует отсечное устройство на заданном расстоянии от трубы 7. Опорное устройство 29 представляет из себя подшипник, жестко закрепленный на стержне 17, внутренняя часть данного подшипника может вращаться вокруг вертикальной оси, находящейся в центре данного подшипника, при этом отсечное устройство закреплено на внутренней части данного подшипника. От попадания внешнего испаряющегося пара и газа опорное устройство 29 защищено силиконовой прокладкой. Преложенный способ закрепления с помощью механического прижимного устройства 9 и опорного устройства 29 позволяет отсечному устройству плавно ложиться на текущую под данным отсечным устройством по стенке аппарата жидкость и механически регулировать свое положение согласно изменению толщины данной жидкости в течение времени. Далее отсеченная форсункой модельная жидкость перенаправляется в трубу 7. В трубе 7 жидкость плавно опускается ниже и горизонтально выводится на стенку аппарата, ограниченную нижней боковой стенкой отсечного устройства 8. Далее происходит интенсивное перемешивание жидкости, текущей под разными углами, и интенсификация теплообмена и испарения в жидкости, и в том числе предотвращается осмоление и термическое разрушение, на внутренней стенке цилиндрического корпуса аппарата 1 при термической обработке данной жидкости в аппарате.When the shut-off device is pulled out, the liquid film is dissected into two parts and then the remaining liquid moves along the wall surface, and the second part of the current liquid is redirected to the hollow region between the
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011111790/06A RU2519291C2 (en) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Film-type heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011111790/06A RU2519291C2 (en) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Film-type heat exchanger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011111790A RU2011111790A (en) | 2012-10-10 |
| RU2519291C2 true RU2519291C2 (en) | 2014-06-10 |
Family
ID=47078993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011111790/06A RU2519291C2 (en) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Film-type heat exchanger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2519291C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1467818A (en) * | 1973-07-18 | 1977-03-23 | Metallgesellschaft Ag | Heat exchanger |
| RU2055293C1 (en) * | 1990-09-10 | 1996-02-27 | Лукашевич Подэнтиан Михайлович | Contact heat-exchanger |
| RU2263254C1 (en) * | 2004-03-29 | 2005-10-27 | Открытое акционерное общество "Московский комитет по науке и технологиям" | Open-type heat exchanger |
-
2011
- 2011-03-30 RU RU2011111790/06A patent/RU2519291C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1467818A (en) * | 1973-07-18 | 1977-03-23 | Metallgesellschaft Ag | Heat exchanger |
| RU2055293C1 (en) * | 1990-09-10 | 1996-02-27 | Лукашевич Подэнтиан Михайлович | Contact heat-exchanger |
| RU2263254C1 (en) * | 2004-03-29 | 2005-10-27 | Открытое акционерное общество "Московский комитет по науке и технологиям" | Open-type heat exchanger |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| F28D21/00, F28C 3/06. * |
| JPS5419241 A (HITACHI SHIPBUILDING ENG CO) 13 .02.1979 F23D14/44, F24H1/00,1/20 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011111790A (en) | 2012-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2486966B1 (en) | Rotating packed bed | |
| US6656327B2 (en) | Method and device for the production of pure steam | |
| US10919015B2 (en) | Method and system for distributing liquid in (meth)acrylic monomer process vessels | |
| JP7116733B2 (en) | Distribution device, in particular falling film evaporator and distribution device for its use | |
| RU2282121C1 (en) | Vertical film heat-exchanger | |
| RU2519291C2 (en) | Film-type heat exchanger | |
| US3458404A (en) | Apparatus for distilling liquids | |
| US8871062B2 (en) | Falling film evaporator | |
| CN210145526U (en) | Counter-flow falling-film evaporator and liquid film distributor thereof | |
| RU97933U1 (en) | DEVICE FOR RINSING AND COOLING OF OUTLET SULFUR GASES | |
| JPH09225230A (en) | Cooling and collecting device and semiconductor producing device | |
| RU2404236C2 (en) | Desodorisation method | |
| CN113648945A (en) | Regulation and control method of device capable of achieving sufficient heating and temperature rise of micro-droplets | |
| JP6148736B2 (en) | Droplet separator and evaporator | |
| RU2462286C1 (en) | Method of fluid evaporation in evaporator | |
| RU171835U1 (en) | MASS TRANSFER COLUMN | |
| RU200247U1 (en) | PIPE EVAPORATION COOLER WITH UV WATER DISINFECTION | |
| RU213965U1 (en) | EVAPORATOR | |
| WO2013175489A1 (en) | A multi-phase reactor system with slinger liquid reflux distributor | |
| RU196325U1 (en) | Absorber | |
| RU155224U1 (en) | COMBINED EVAPORATOR FILM TYPE | |
| RU2323761C1 (en) | Falling-film evaporator | |
| RU2576949C1 (en) | Device for steam condensation from steam-gas mixture | |
| RU2288020C1 (en) | Heat-mas-exchange apparatus | |
| RU2267727C2 (en) | Vertical eddy-type evaporative condenser |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150331 |