Теплообменник

(71) Заявитель Могилевский технологический институт Министерства образования РБ(73) Патентообладатель Могилевский технологический институт Министерства образования РБ(57) 1. Теплообменник, содержащий цилиндр, закрытый с торцов трубными досками, герметично закрытыми крышками с прокладками, с камерами и перепускными каналами для прохода продукта, патрубки для вводавывода продукта, теплообменные трубы с развальцованными в трубных досках концами со вставленными внутрь вытеснителями, образующими кольцевые каналы между своей наружной поверхностью и внутренней поверхностью теплообменных труб, патрубки для ввода и отвода теплоносителя, отличающийся тем, что трубные доски выполнены в виде колец с радиальными отверстиями со вставленными в них паропроводящими вставками с отверстиями, вытеснители оснащены с двух сторон пароподводящими головками с отверстиями, размещенными таким образом, что отверстия головок и вставок расположены соосно, и прижатыми к вставкам прижимными винтами, расположенными соосно с радиальными отверстиями на периферии трубной доски, при этом теплообменник выполнен вертикальным, а камеры и трубы расположены концентрично в один ряд. 2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что в трубных досках выполнены каналы, к которым присоединены патрубки ввода-вывода продукта.(56) Волчков И.И. Теплообменные аппараты для молока и молочных продуктов. Москва, Пищевая промышленность, 1972, с. 131-136.2110181 1,1998.96113077 , 1998.59125390 , 1984. Изобретение относится к теплообменным аппаратам для термообработки жидких пищевых продуктов,преимущественно молока и молокопродуктов. Известен теплообменник секции пастеризации трубчатой пастеризационно-охладительной установки ТПУ-2,5 М, содержащий цилиндр, закрытый с торцов трубными досками, герметично закрытыми крышками с прокладками, с камерами и перепускными каналами для прохода продукта, патрубки для ввода-вывода продукта, теплообменные трубы с развальцованными в трубных досках концами со вставленными внутрь вытеснителями, образующими кольцевые каналы между своей наружной поверхностью и внутренней поверхностью теплообменных труб, патрубки ввода и отвода теплоносителя (Волчков И.И. Теплообменные аппараты для молока и молочных продуктов. Москва, Пищевая промышленность, 1972, с. 131-136.). Однако в этом теплообменнике имеются недостатки кольцевой канал, по которому движется обрабатываемый продукт, обогревается паром только с одной стороны, т.к. вытеснитель сделан в виде пустотелого цилиндра. К тому же обрабатываемый продукт поступает в теплообменник через крышку, что особенно неудобно при разборке на чистку и дезинфекцию. Задача изобретения - повышение эффективности работы теплообменника, облегчение технического обслуживания. Поставленная задача решается тем, что трубные доски выполнены в виде колец с радиальными отверстиями со вставленными в них пароподводящими вставками с отверстиями, вытеснители оснащены с двух сторон пароподводящими головками с отверстиями, размещенными таким образом, что отверстия головок и вставок расположены соосно, и прижатыми к вставкам прижимными винтами, расположенными соосно с радиальными отверстиями на периферии трубной доски, при этом теплообменник выполнен вертикальным, а камеры и трубы расположены концентрично в один ряд. Такая конструкция позволяет вводить пар одновременно в межтрубное пространство и во все вытеснители через паропроводящие вставки и паропроводящие головки, создавая таким образом теплообменные элементы типа труба в трубе, в которых продукт, движущийся по кольцевому каналу, обогревается паром как с наружной, так и с внутренней стороны. Вертикальное расположение теплообменника позволяет конденсату под действием силы тяжести стекать по внутренней поверхности вытеснителей и удаляться из них через отверстия в нижних паропроводящих головках и паропроводящих вставках. При этом теплообменник имеет многоходовую конструкцию, обрабатываемый продукт в процессе нагрева проходит последовательно по всем теплообменным трубам. Все это позволяет обеспечить технический результат -увеличение площади теплообменной поверхности, а значит, и повышение эффективности работы теплообменника, то есть увеличение производительности при неизменных размерах. При этом обрабатываемый продукт поступает в теплообменник и удаляется из него не через одну из крышек, а через каналы в трубной доске, что существенно облегчает разборку-сборку теплообменника для проведения технического обслуживания. Сущность изобретения поясняется чертежами на фиг. 1 - главный вид предлагаемого теплообменника, на фиг. 2 - вид сверху со снятыми верхней крышкой и уплотнительной прокладкой. Теплообменник содержит цилиндр 1, закрытый с торцов трубными досками 2 и 3, выполненными в виде колец, внутри которого расположены теплообменные трубы 4, концы которых развальцованы в трубных досках 2 и 3. Внутрь теплообменных труб 4 вставлены вытеснители 5, оснащенные пароподводящими головками 6. Внутренняя поверхность теплообменных труб 4 и наружная поверхность вытеснителей 5 образуют кольцевой канал для обрабатываемого продукта 7. Трубные доски 2 и 3 имеют камеры 8 и перепускные каналы 9 для прохода обрабатываемого продукта последовательно по всем теплообменным трубам и герметично закрыты крышками 10 и 11 с уплотнительными прокладками 12 и 13. В трубных досках 2 и 3 выполнены каналы 14, к которым подсоединены соответственно патрубки 15 и 16 подвода и отвода обрабатываемого продукта. С внутренней стороны в трубных досках 2 и 3 сделаны радиальные отверстия 17,в которые вставлены паропроводящие вставки 18. Пароподводящие головки 6 вытеснителей 5 герметично прижаты к вставкам 18 при помощи радиально установленных в трубных досках 2 и 3 соосно радиальным отверстиям прижимных винтов 19 таким образом, что отверстия головок 6 расположены соосно отверстиям паропроводящих вставок 18. Для подвода пара к цилиндру 1 подключен патрубок 20, а для удаления конденсата к трубной доске 3 - патрубок 21. 4447 1 Теплообменник работает следующим образом. Обрабатываемый продукт через патрубок подвода 15 и канал 14 поступает в верхнюю камеру 8 и далее в кольцевой канал 7. Нагревается, проходя между теплообменной трубой 4 и вытеснителем 5, поступает в нижнюю камеру 8 и по перепускному каналу 9 перетекает в соседнюю камеру 8. Затем обрабатываемый продукт поступает в смежную камеру 8 кольцевой канал 7 и так последовательно проходит по всем теплообменным трубам и обработанным выходит через канал 14 в нижней трубной доске 3 и патрубок отвода продукта 16. Пар поступает в теплообменник через патрубок 20 и равномерно распределяется в межтрубном пространстве, омывая снаружи теплообменные трубы 4 и одновременно через все верхние радиальные отверстия 17, паропроводящие вставки 18 и отверстия в пароподводящих головках 6 поступает вовнутрь всех вытеснителей 5, где, охлаждаясь, конденсируется. Поскольку теплообменные трубы 4 и вытеснители 5 располагаются вертикально, то конденсат вытекает из вытеснителей 5 под действием силы тяжести через нижние пароподводящие головки 6, паропроводящие вставки 18 и радиальные отверстия 17 и, вместе с конденсатом, стекающим с наружных теплообменных труб 4, удаляется из теплообменника через патрубок 21. Так как греющий пар омывает не только наружную поверхность теплообменных труб 4, но и внутреннюю поверхность вытеснителей 5, то поверхность теплообмена увеличивается на величину поверхности вытеснителей при неизменном проходном сечении для обрабатываемой среды. При этом обрабатываемый продукт теперь нагревается в тонком кольцевом слое с двух сторон. Это позволяет увеличить количество обрабатываемого продукта, нагреваемого в теплообменнике до той же температуры при неизменных размерах аппарата. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.