Центробежный нагреватель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«ii699300 (51)М. Кл. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 150477 (21) 2476729/24-06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 25.11.79. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 28.11.79

F 26 В 3/12

F 28 D 15/00

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (53) УДК 66.047.92 (088. 8) (72) Авторы

ИЗОбрЕтЕНИя А.А. Мужилко, П.А. Барабаш и В.Г. Риферт

71 3

Киевский ордена Ленина политехнический институт (71) аявитель имени 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ

Изобретение относится к областй сушильной и выпарной техники, а более конкретно к центробежным нагревателям, применяемым в сушильных и выпарных аппаратах пищевой, химической и др. отраслях промышленности.

Известен центробежный нагреватель, в котором, для обеспечения замкнутой циркуляции рабочей жидкости с изменением ее агрегатного состояния, электр нагревательные элементы расположены в полости ротора по его кольцевои периферии (1).

Данный нагреватель является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком известной конструкции нагревателя является колебания температуры рабочей поверхности нагревателя от изменения параметров (давление, температура) греющего насыщенного пара, что крайне нежелательно при обработке термочувствительных материалов.

Целью настоящего изобретения является стабилизация температуры ра.бочей поверхности центробежного нагревателя за счет использования эффекта газорегулируемой центробежной тепловой трубы.

Указанная цель достигается тем, что в центробежном нагревателе внутри ротора, параллельно рабочей поверхности и с зазором относительно нее установлена перегородка, отделяющая от полости ротора отсек, заполненный неконденсирующимся инертным газом и соединенный с зоной конден-. сации через отверстие, выполненное в перегородке по оси вращения, и с зоной испарения при помощи одного или нескольких каналов, заканчивающихся на радиусе не меньшем, чем радиус расположения тепловыделяющих элементов °

На фиг. 1 изображен центробежный нагреватель с рабочей поверхностью в виде плоского диска; на фиг. 2 — центробежный нагреватель с рабочей поверхностью в виде конуса; на фиг.3центробежный нагреватель с рабочей .поверхностью в виде обратного конуса.

Центробежный нагреватель состоит из полого ротора 1 с рабочей поверхностью (зона конденсации) 2, расположенных в полости ротора по его кольцевой периферии тепловыделяющих элементов (зона испарения) 3, установ699300 ленной параллельно рабочей поверхности и с зазором относительно нее перегородки 4 с отверстием 5, выполненным по оси вращения, и одного или нескольких каналов 6, заканчивающихся на радиусе не меньшем, чем радиус 5 расположения тепловыделяющих элементов. Перегородка 4 образует отсек 7.

Центробежный нагреватель работает следующим образом.

Предварительно внутрення полость ротора. заполняется теплоносителем и неконденсирующимся инертным газом.

При вращении ротора 1, теплоноситель, частично заполняющий внутреннюю полость ротора, центробежной силой отбрасывается на периферию полости ротора и покрывает тепловыделяюшие элементы 3. Если перед началом работы центробежного нагревателя теплоноситель находился в отсеке 7, отделенном от полости ротора 1 перегородкой 4, то при врашении ротора он отводится оттуда по каналам 6. Далее, включаются тепловыделяющие элементы

3, выполненные, например, в виде электронагревателей, питание к которым подается через токоподводящее устройство, установленное на валу ротора (на чертеже не показано). Тепло от тепловыделяющих элементов 3 передается теплоносителю и вызывает его ис- 30 парение ° Пар теплоносителя вытесняет некоиденсирующийся инертный газ в отсек 7, заполняет полость ротора 1 и конденсируется на рабочей поверхности 2, отдавая ей тепло. Конденсат же 35 теплоносителя центробежной силой снова возвращается к тепловыделяющим элементам 3. Попадание пара в отсек

7 через каналы 6 исключается из-за образования в них гидрозатвора из 4() конденсата теплоносителя. В процессе работы центробежного нагревателя в полости ротора 1 между паром теплоносителя и неконденсирующимся инертным газом устанавливается зона разл дела, ограничивающая участок рабочей поверхности 2, на которой происходит конденсация теплоносителя. Количество неконденсируюшегося газа должно быть таким, чтобы в рабочих условиях граница раздела пар — газ устанавливалась примерно в средней части зоны конденсации. При этом положение границы раздела пар — газ зависит от режима работы центробежного нагревателя.

Так изменение мощности тепловыделяюшихся элементов в сторону увеличения (уменьшения) приводит к увеличению (уменьшению) давления- пара в полости ротора 1 и соответствующему смещению зоны раздела пар — газ таким образом, что эффективная поверхность конденсации увеличивается (уменьшается), т.е. плотность теплового потока, а, следовательно, и температура рабочей поверхности остается практически постоянной. АналогичНо осуществляется стабилизация температуры рабочей поверхности и при изменении внешних условий теплообмена (т.е. со стороны высушиваемого материала).

Таким образом использование изобретения позволяет стабилизировать температуру греющей поверхности и за счет этого повысить эффективность и надежность работы центробежного нагревателя.

Формула изобретения

1. Центробежный нагреватель, преимущественно для распылительной сушки, содержащий полый ротор с зонами испарения и конденсации рабочего тела„ изменяющего агрегатное состояние, и тепловыделяющие элементы, расположенные в.зоне испарения по кольцевой периферии ротора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью стабилизации температуры рабочей поверхности, внутри. ротора, параллельно рабочей поверхности и с зазором относительно нее установлена перегородка, отделяющая от полости ротора отсек, заполненный неконденсирующимся инертным газом и сообщающийся с полостью через отверстие, выполненное в перегородке по оси вращения.

2. Нагреватель по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что отсек соединен с зоной испарения, по крайней мере, при помощи одного канала, заканчивающегося на радиусе не меньшем, чем радиус расположения тепловыделяющих элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 361368, кл. F 26 В 3/12, 1970.