Вертикальный пленочный теплообменник

 

ВЕРТИКАЛЬНЬЙ ПЛЕНОЧНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК , содержащий подводящий и от,водяп(ий горизонтальные коллекторы. ВхаЗ лмвагента Фаз.1 / соединенные пучком теплообменных труб, каждая из которых снабжена входным и промежуточным пленочными распределителями, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, каждьй промежуточный пленочный распределитель установлен в рассечку соответствующей теплообменной трубы и снабжен ресивером и перераспределительньм кольцевым коробом, разделенным горизонтальной перегородкой, имеющей отверстия , на две секции, нижняя из которых снабжена подвижной запорной пластиной и подключена к ресиверу. (Л С «ч ч а: со со Вход хмдагент

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1177639 А (1)4 Е 28 Р 3/О4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ П=НИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ng ялам адамия

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3743629/24-06 (22) 28.05.84 (46) 07.09.85. Бюл. 9 33 (72) А.Д.Корнеев, А.В.Купреев, Э.И.Перов и А.И.Попов (71) Всесоюзный научно-исследовательский биотехнический институт (53). 621.565.94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 903685., кл. Р 28 D 3/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 638832, кл. F 28 D 3/04, 1977. (54) (57) ВЕРТИКАЛЬНЬИ ПЛЕНОЧНЬП1 ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий подводящий и . отводящий горизонтальные коллекторы, соединенные пучком теплообменных труб, каждая из которых снабжена входным и промежуточным пленочными распределителями, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью интен- сификации теплообмена, каждый промежуточный пленочный распределитель установлен в рассечку соответствующей теплообменной трубы и снабжен ресивером и перераспределительным кольцевым коробом, разделенным горизонтальной перегородкой, имеющей отверстия, на две секции, нижняя из которых снабжена подвижной запорной пластиной и подключена к ресиверу.

1177639

Изобретение относится к теплотех-. нике, в частности к вертикальным пленочным теплообменникам, предназначенным для отвода тепла в.процессах биосинтеза. S

Цель изобретения — интенсификация теплообме на.

На фиг.1 схематично изображен предлагаемый вертикальный пленочный теплообменник, на фиг.2 — сечение А-М на фиг.1; на фиг.3 — - сечение Б-Б на фиг.1.

Вертикальный пленочный теплообменник содержит подводящий 1 и отводящий 2 горизонтальные коллекторы, соединенные пучком теплообменных труб

3, каждая из которых снабжена входным

4 и промежуточным 5 пленочными распределителями. Входной пленочный распределитель 4 установлен внутри труб

3, концы которых расположены внутри коллектора 1 и снабжены прорезями 6.

Распределитель 4 выполнен с отбортов-кой 7, закрывающей прорези 6 сверху, при этом распределитель 4 выполнен с коническим расширением для образования кольцевого щелевого зазора 8 между внутренней поверхностью трубы .

3 и распределителем 4 . Промежуточный пленочный распределитель 5 установ- Зр лен в рассечку соответствующей теплообменной трубы 3 и снабжен ресивером

9 и перераспределительным кольцевым коробом 10, разделенным горизонтальной перегородкой 11, имеющей отверстия 12, на две секции !3 и 14,нижняя из которых снабжена подвижной запорной пластиной 15 и подключена к ресиверу 9. Короб 10 сообщен с ресивером 9 через отверстия 16. Трубы 4р

3 в области рассечки также выполнены с прорезями 17.

Вертикальный пленочный теплообменник работает следующим образом.

В процессе микробиологического синтеза выделяется тепло от культу-ральной жидкости, циркулирующей в межтрубном пространстве, тепло отводится хладагентом, протекающим по трубам 3. Хладагент из коллектора 1 gp через прорези 6 поступает в трубы 3, распределителем 4 направляется на их внутреннюю поверхность и в виде равномерно сформированной пленки стекает в перераспределительный кольцевой 5 короб 10, отбирая тепло от культуральной жидкости. Через отверстия 12 в перегородке 11 жидкость стекает в днище короба 10, запорная пластина

15 при этом находится в нижней части короба 10. Затем охлаждающая жидкость из прорезей 17 поступает в трубы 3 и через зазор между распределителем 5 и внутренней поверхностью трубы 3 в виде равномерной пленки стекает в нижний коллектор 2. В результате про" хождения хладагента в виде пленки по внутренней поверхности труб 3 отбирается тепло от культуральной жидкости, и пленка жидкости, стекающая по внутренней поверхности трубы 3 сверху вниз, при больших нагрузках уже на начальном участке достигает предельного теплового насыщения, т.е. температура пленки охлаждающей жидкости не отводится и, следовательно, от такой пленки, достигшей теплового насыщения,, необходимо избавиться или ее необходимо обновить. С этой целью в ресивер 9 подают хладагент, который, проходя через отверстия 16, перемещает запорную пластину 15 вверх и перекрывает отверстия 12. Хладагент из днища короба !О через прорези 17 поступает в трубу 3,. распределителем 5 направляется на внутреннюю поверхность трубы 3 и в виде пленки стекает в нижний коллектор 2, отбирая тепло от культуральной жидкости,омывающей трубы 3.

Охлаждающая жидкость из верхней части труб 3 стекает в виде пленки в перераспределительный кольцевой короб 10, отбирая при этом тепло от культуральной жидкости в верхней части труб и в перегретом виде попадает на горизонтальную перегородку 11, отверстия 12 которой перекрыты запорной пластиной 15. Из короба 10 отработанный хладагент сливается через втулку в нижний коллектор 2. Такое

1 выполнение в пленочном теплообменнике перераспределительного кольцевого короба вокруг трубы, рассеченной на части, отстоящие одна от другой, позволяет освободить внутреннюю поверхность теплообменной труби на ее ко" нечном участке от пленки жидкости, имеющей температуру, близкую к температуре культуральной жидкости, т.е. достигшую теплового насыщения, и позволяет с целью увеличения теплоотводящей способности направить на внутреннюю поверхность теплообменной трубы холодную ..жидкость, стекающую в виде пленки по трубе и отбирающую

Составитель В.Косенко

Редактор Е.Папп Техред С.Мигунова Корректор Л.Бескид

Заказ 5538/39 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 тепло от культуральной жидкости на конечном участке трубы.

Кроме того, перераспределительный короб играет роль компенсатора температурных расширений теплообменного

77639 4 аппарата, что позволяет повысить надежность работы теплообменника, а прорези в верхних частях труб позволяют создать гарантированный подпор и рав5 номерное смачивание по периметру теп,лообменных труб.