Теплообменник

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие БЕЛНИКТИММП(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие БЕЛНИКТИММП(57) Теплообменник, содержащий корпус, состоящий из трех или более коаксиально расположенных труб,входные и выходные патрубки для нагревающей и нагреваемой сред, отличающийся тем, что в центральной трубе расположен вращающийся обтекатель с внешней спиральной навивкой, а межтрубные пространства сообщаются между собой перепускными каналами, расположенными во фланцах, причем коаксиально расположенные трубы соединены с фланцами переходниками переменного сечения.(56) 1. Патент Республики Беларусь на изобретение 3420, 1997. 2. Патент Республики Беларусь на полезную модель 119, 1999 (прототип). 712 Полезная модель относится к теплообменным устройствам, а именно к устройствам для охлаждения, нагрева, пастеризации и стерилизации вязких сред. Известно устройство для тепловой обработки жидких пищевых продуктов, содержащее полый цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками для продукта, пленочный электронагревательный элемент, выполненный в виде винтовой спирали. Внутри корпуса коаксиально расположен полый, со спиральными навивками цилиндрический ротор, внутри цилиндрического ротора находится статорвытеснитель, содержащий электромагнитные обмотки 1. Недостатками этого устройства являются низкая удельная поверхность теплообмена невозможность использования его для рекуперации тепла, полученного от среды, отличной от обрабатываемой высокая удельная материалоемкость конструкции. Наиболее близким к предлагаемому является теплообменник для рекуперации тепла, пастеризации и стерилизации пищевых продуктов, содержащий коаксиально расположенные трубы с входными и выходными патрубками, торцы труб заглушены шайбами, образованные трубами полости соединяются перепускными патрубками 2. Недостатками этого устройства являются невозможность разобрать устройство для проведения санитарно-гигиенической обработки, низкая эффективность теплообмена в центральной трубе, особенно при работе с вязкими продуктами. Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является улучшение санитарно-гигиенической обработки устройства путем разработки разборной конструкции повышение эффективности теплообменных процессов при работе с вязкими продуктами. Поставленная задача достигается тем, что теплообменник содержит корпус, состоящий из трех или более коаксиально расположенных труб, входные и выходные патрубки для нагревающей и нагреваемой сред. В центральной трубе расположен вращающийся обтекатель с внешней спиральной навивкой, а межтрубные пространства сообщаются между собой перепускными каналами во фланцах, причем коаксиально расположенные трубы соединены с фланцами переходниками переменного сечения. Отличительными признаками предлагаемого теплообменника от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, являются наличие фланцев, вращающегося обтекателя с внешней спиральной навивкой и переходников переменного сечения. Межтрубные пространства, образованные обтекателем и трубами, сообщаются между собой перепускными каналами во фланцах. Наличие фланцев позволяет разбирать конструкцию для проведения санитарно-гигиенической обработки. Вращающийся обтекатель с внешней спиральной навивкой позволяет интенсифицировать теплообменные процессы через стенку центральной трубы путем турбулизации и увеличения скорости движения среды в ней. Для увеличения проходных сечений перепускных каналов во фланцах их соединение с трубами осуществляется переходниками переменного сечения. Исходя из конкретных условий эксплуатации возможно изменение схемы подвода теплоносителя и нагреваемой среды. В качестве теплоносителя могут выступать как жидкая, так и газообразная среда. На фигуре показан общий вид теплообменника (шеститрубная конструкция). Теплообменник содержит коаксиально расположенные трубы 1, 2, 3, 4, 5, 6 с входными 7, 8 и выходными 9, 10 патрубками, фланцы 11, 12, вращающийся обтекатель с внешней спиральной навивкой 13, переходники переменного сечения 14. Межтрубные пространства вращающийся обтекатель с внешней спиральной навивкой 13 - труба 1 и труба 2 - труба 3 соединены между собой перепускными каналами во фланце 12. Межтрубные пространства труба 2 - труба 3 и труба 4 - труба 5 соединены между собой перепускными каналами во фланце 11. Межтрубные пространства труба 1 - труба 2 и труба 3 - труба 4 соединены между собой перепускными каналами во фланце 12. Межтрубные пространства труба 3 - труба 4 и труба 5 - труба 6 соединены между собой перепускными каналами во фланце 11. Устройство работает следующим образом. Нагреваемая среда через входной патрубок 7 подается в пространство между вращающимся обтекателем с внешней спиральной навивкой 13 и трубой 1, где теплообмен происходит по стенке трубы 1. Затем через перепускные каналы фланца 12 поступает в пространство между трубами 2 и 3, где теплообмен происходит уже с двух сторон. Далее через перепускные каналы фланца 11 она поступает в пространство между трубами 4 и 5, где опять же теплообмен происходит через две стенки, пройдя эту полость, среда выводится через выпускной патрубок 9. Нагревающая среда через патрубок 10 подается в пространство между трубами 5 и 6, где теплообмен происходит через стенку трубы 5. Затем через перепускные каналы фланца 11 поступает в полость между трубами 3 и 4, где теплообмен происходит с двух сторон. Далее через перепускные каналы фланца 12 она поступает в полость между трубами 1 и 2, где теплообмен происходит с двух сторон,пройдя эту полость, среда выводится через выпускной патрубок 8. 2 712 При охлаждении охлаждаемая среда, выступающая в роли нагревателя, через патрубок 9 подается в пространство между трубами 4 и 5 где теплообмен происходит через две стенки. Далее через перепускные каналы фланца 11 поступает в пространство между трубами 2 и 3, где теплообмен происходит через две стенки. Затем через перепускные каналы фланца 12 поступает в пространство между вращающимся обтекателем с внешней спиральной навивкой 13 и трубой 1, пройдя которое выводится через выпускной патрубок 7. Нагреваемая среда через патрубок 8 подается в пространство между трубами 1 и 2, где теплообмен происходит с обеих сторон. Затем через фланец 12 поступает в полость между трубами 3 и 4, где теплообмен происходит также с двух сторон. Далее через фланец 11 она поступает в пространство между трубами 5 и 6, где теплообмен уже осуществляется только через стенку трубы 5, затем среда выводится через выпускной патрубок 10. Предлагаемая конструкция теплообменника позволяет интенсифицировать теплообмен вязких сред, а также осуществлять сборку-разборку устройства, упростив тем самым санитарно-гигиеническую обработку,что в свою очередь повышает качество обрабатываемых сред. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.