ТЕПЛООБМЕННИК ШНЕКОВЫЙ

Предлагаемый теплообменник шнековый относится к теплообменным аппаратам и может использоваться для горячего водоснабжения, в качестве отопления в промышленности, ЖКХ и т.д.
Известен водоподогреватель RU 22233, F28D 7/10, 10.03.2000, включающий корпус, внутри которого установлен теплообменный элемент с турбулизатором потока в виде винтообразной вставки размещенной в кожухе, образуя пространство для потока подогреваемой среды, внутри этого кожуха и в пространстве между корпусом и кожухом наружным протекает теплоноситель.
Недостатком этой конструкции является неполное использование энергии теплоносителя, т.к. оба потока направлены в одну сторону.
Наиболее близким аналогом является водоподогреватель, патент №2351857 от 10.04.2009 г., который включает турбулизатор шнековый с подогреваемой водой, каналы внутри шнека и снаружи для теплоносителя.
Недостатком этой конструкции является большая длина, представляющая трудности при изготовлении и эксплуатации.
Полезная модель направлена на интенсификацию процесса теплообмена, сокращение длины конструкции, облегчения и удобства эксплуатации с сохранением достоинств известной конструкции, в частности, сохранение скоростных качеств теплообмена.
Результат достигается тем, что теплообменник шнековый, включающий турбулизатор, размещенный в кожухе и выполненный в виде шнека с винтовым каналом для протока нагреваемой жидкости, каналы внутри шнека и между корпусом и кожухом для протока жидкого теплоносителя, манжетные уплотнения, изолирующие теплоноситель от нагреваемой жидкости, согласно полезной модели включает две или более ступени, объединенные коллекторами входа и выхода теплоносителя, обеспечивающими его параллельный проток через все ступени, кожухи ступеней объединены патрубками входа и выхода нагреваемой жидкости для последовательного ее протока по ступеням.
Теплообменник шнековый представлен на: фиг.1 - общий вид, фиг.2 - вид по стрелке А.
Предлагаемый теплообменник состоит из двух или более ступеней, на чертеже показаны три. Каждая ступень включает: турбулизатор в виде шнека 1, размещенный в кожухе 2, расположенном в корпусе 3. Кожух 2 соединен патрубками 4 входа и выхода нагреваемой жидкости для последовательного протока по всем ступеням. Пространство внутри шнека 1 является внутренним каналом, между кожухом 2 и корпусом 3 - наружным каналом для теплоносителя. Манжетные уплотнения 5 с распорными гайками обеспечивают герметичную изоляцию теплоносителя и нагреваемой жидкости. Расходная шайба 6 обеспечивает проток заданного количества теплоносителя по наружным и внутренним каналам в ступенях. Расходная шайба 7 обеспечивает заданный расход теплоносителя по ступеням. Все ступени объединены коллекторами 8 входа и выхода теплоносителя. Ступени с каждой стороны снабжены заглушками 9. Сняв заглушку 9, удалив расходные шайбы 6 и 7 и соответствующее манжетное уплотнение 5, можно вынуть шнек 1 из ступени для его очистки от накипи, чем упрощается эксплуатация теплообменника. Короткий шнек (чуть больше метра) легче изготовить, чем четырехметровый прототип.
Теплообменник шнековый работает следующим образом.
Теплоноситель, воздействуя на нагреваемую жидкость через внутренний и внешний каналы, одновременно протекает параллельно по всем ступеням. Путь, время пребывания нагреваемой жидкости и поверхность теплообмена увеличены благодаря винтовой направляющей шнека 1 и последовательному ее протоку во всех ступенях, чем увеличивается кратность обмена теплоносителя за один проход нагреваемой жидкости и повышается интенсивность теплообмена между нагреваемой жидкостью и теплоносителем. Теплообмен еще более усиливается благодаря винтовому движению потока нагреваемой жидкости с изменением направления вращения потока нагреваемой жидкости по винтовому каналу шнека во второй ступени и возврату к начальному направлению вращения в третьей ступени, к тому же, в первой и третьей ступенях обеспечивается теплообмен противотоком.
Энергия теплоносителя намного превосходит потребную для горячего водоснабжения. Излишек энергии теплоносителя может быть использован в системе отопления. Это позволяет обходиться одной линейкой энергоносителя, с одной группой сетевых насосов, вместо двух по схеме: одна линейка - на отопление, вторая - для горячего водоснабжения.