Теплообменник-выдерживатель

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие БЕЛНИКТИММП(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие БЕЛНИКТИММП(57) Теплообменник-выдерживатель, 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 обтекатель заданной длины со встроенным в него излучателем, 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). 713 Полезная модель относится к теплообменным устройствам, а именно к устройствам для охлаждения, нагрева, пастеризации, стерилизации и выдержки при температуре нагрева жидких 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 теплопередача через стенку центральной трубы, необходимость в дополнительном устройстве для проведения выдержки продукта при температуре нагрева. Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является улучшение санитарно-гигиенической обработки устройства путем разработки разборной конструкции повышение эффективности теплообменных процессов совмещение в одном устройстве нагревателя и выдерживателя. Поставленная задача достигается тем, что теплообменник-выдерживатель содержит корпус, состоящий из трех или более коаксиально расположенных труб, входные и выходные патрубки для нагревающей и нагреваемой сред. В центральной трубе расположен обтекатель со встроенным в него излучателем, а межтрубные пространства сообщаются между собой перепускными каналами во фланцах, причем коаксиально расположенные трубы соединены с фланцами переходниками переменного сечения. Отличительными признаками предлагаемого теплообменника-выдерживателя от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, являются наличие фланцев, обтекателя со встроенным в него излучателем 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. Обтекатель позволяет интенсифицировать теплообменные процессы через стенку центральной трубы путем увеличения скорости движения среды в ней. Наличие в обтекателе излучателя (например, электромагнитного излучения, ультразвука) позволяет усилить эффективность тепловой обработки. Изменение длины обтекателя регулирует время выдержки продукта в полости центральной трубы. 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-выдерживателя (семитрубная конструкция). Теплообменник-выдерживатель содержит коаксиально расположенные трубы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 с входными 8, 9 и выходными 10, 11 патрубками, фланцы 12, 13, обтекатель 14 с излучателем 15, переходники переменного сечения 16. Межтрубные пространства труба 5-труба 6 и труба 3-труба 4 соединены между собой перепускными каналами во фланце 13. Межтрубные пространства труба 3-труба 4 и труба 1-труба 2 соединены между собой перепускными каналами во фланце 12. Межтрубные пространства труба 1-труба 2 и обтекатель 14-труба 1 сообщаются между собой справа от торца трубы 1. Межтрубные пространства труба 2-труба 3 и труба 4-труба 5 соединены между собой перепускными каналами во фланце 12. Межтрубные пространства труба 4-труба 5 и труба 6-труба 7 соединены между собой перепускными каналами во фланце 13. Устройство работает следующим образом. Нагреваемая среда через входной патрубок 8 подается в пространство между трубами 5 и 6, где теплообмен происходит с двух сторон. Далее через перепускные каналы фланца 13 она поступает в пространство между трубами 3 и 4, где теплообмен происходит с двух сторон. Затем через перепускные каналы фланца 12 поступает в пространство между трубами 1 и 2, где нагревается от стенки трубы 2 и от стенки трубы 1 на участке по длине обтекателя. Далее среда, огибая торец трубы 1, поступает в полость трубы 1, где ее скорость падает и происходит выдержка при температуре нагрева. При достижении средой обтекателя 14 она повышает свою скорость и через стенку трубы 1 осуществляет теплообмен со средой, находящейся в пространстве между трубами 1 и 2. При прохождении зазора обтекатель-труба 1 происходит облучение среды 2 713 излучателем 15, чем повышается эффективность тепловой обработки. Затем нагреваемая среда выводится из устройства через патрубок 10. Нагревающая среда подается через патрубок 9 в пространство между трубами 2 и 3, где теплообмен происходит с двух сторон. Далее через перепускные каналы фланца 12 среда поступает в пространство между трубами 4 и 5, где теплообмен происходит с двух сторон. Затем через перепускные каналы фланца 13 поступает в пространство между трубами 6 и 7, где теплообмен происходит по стенке трубы 6. Далее нагревающая среда выводится через выпускной патрубок 11. Предлагаемая конструкция теплообменника-выдерживателя позволяет осуществлять сборку-разборку устройства, упростив тем самым санитарно-гигиеническую обработку, совместить в одном устройстве две операции нагрев и выдерживание при температуре нагрева, повысив при этом эффективность тепловой обработки. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.