ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ
HEAT EXCHANGER

Изобретение относится к тепломассообменной технике и может быть использовано для абсорбции, десорбции, перегонки, ректификации и дезодорации в химической и пищевой отраслях промышленности.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является тепломассообменный аппарат (а.с. №1163895, опубл. 30.06.85, бюл. №24), включающий корпус, внутри которого установлены трубные решетки с контактными трубами и распределители жидкости, выполненные в виде патрубков, нижняя часть которых снабжена раструбом, и установленные в отверстиях верхней трубной решетки, каждое отверстие в трубной решетке с нижней стороны выполнено в форме усеченного конуса, а с противоположной стороны - в форме полусферы с отверстием, при этом нижний торец раструба расположен над большим основанием усеченного конуса.
Недостатками аппарата являются низкая эффективность взаимодействия фаз вследствие неравномерного распределения жидкости по периметру контактных труб, а также сложность регулирования параметров технологического процесса, в частности, толщины и скорости истечения пленки жидкости.
Технической задачей изобретения является обеспечения равномерного распределения жидкости по периметру контактных труб, создание возможности регулирования толщины и скорости истечения пленки жидкости.
Поставленная задача достигается тем, что в тепломассообменном аппарате, включающем корпус, внутри которого установлены трубные решетки с контактными трубами и распределители жидкости, выполненные в виде патрубков, нижняя часть которых снабжена раструбом, и установленные в отверстиях верхней трубной решетки, каждое отверстие в трубной решетке с нижней стороны выполнено в форме усеченного конуса, а с противоположной стороны - в форме полусферы с отверстием, при этом нижний торец раструба расположен над большим основанием усеченного конуса, новым является то, что раструбы выполнены из эластичного материала в форме усеченного конуса, меньшее основание которого при помощи хомутов закреплено в нижней части распределительных патрубков, а большее основание прилегает к внутренней поверхности контактных труб.
Техническим результатом является обеспечение равномерного распределения жидкости по периметру контактных труб, создание возможности регулирования толщины и скорости истечения пленки жидкости за счет изменения давления жидкости на входе в аппарат, что позволяет повысить качество готового продукта при обработке термолобильных жидкостей.
На фиг.1 изображен тепломассообменный аппарат в продольном сечении.
Тепломассообменный аппарат содержит корпус 1 с прикрепленными к нему трубными решетками 2, в которых закреплены контактные трубы 3. К трубной решетке примыкает распределитель жидкости, выполненный в виде плиты 4 с входным патрубком 5, распределительными каналами 6 и сквозными отверстиями 7, имеющими со стороны трубной решетки 2 или в плите 4 форму усеченных конусов 8, а с противоположной стороны - полусферическую форму 9. В сквозных отверстиях 7 коаксиально с усеченными конусами распределителей расположены патрубки 10, одним концом закрепленные к плите 4, а на другом закреплены раструбы 11, выполненные из эластичного материала в виде усеченного конуса, меньшее основание которого при помощи хомутов 12 закреплено на патрубке, а большее основание прилегает к внутренней поверхности контактной трубы 3. Патрубки 10 с раструбами 11 соединяют трубное пространство аппарата с пространством верхней камеры 13. Корпус верхней камеры 12 снабжен верхним патрубком 14. Под нижней трубной решеткой 2 размещена камера 15, кожух которой снабжен патрубками 16 и 17. Для ввода и вывода теплоносителя в аппарат служат патрубки 18 и 19.
Тепломассообменный аппарат работает следующим образом.
Предварительно подогретая жидкость через патрубок 5 поступает в распределительные каналы 6 и вытекает через отверстия 7. Затем жидкость поступает в полость, образованную между раструбом 11 и коническим отверстием 8 плиты 4. Под действием избыточного давления жидкости кромка раструба 11 деформируется. Между внутренней поверхностью контактной трубы 3 и кромкой раструба 11 образуется кольцевая щель, через которую выдавливается жидкость. Ширина щели, а следовательно, толщина выдавливаемой в виде тонкой пленки жидкости регулируется избыточным давлением, создаваемым внутри полости между раструбом 11 и коническим отверстием 8 плиты 4. Пленка жидкости, нагреваясь и взаимодействуя с поднимающимся ей на встречу паром, стекает в камеру 15 и далее через патрубок 17 поступает по назначению. Подаваемый в аппарат пар через патрубок 16 поступает в камеру 14 и контактные трубы 3. Отработанный пар через патрубки 10 распределителя жидкости из трубного пространства аппарата поступает в камеру 13 и через штуцер 14 выводится из аппарата. Теплоноситель поступает в межтрубное пространство через штуцер 18, отдает тепло через стенки контактных труб 3 и выводится из аппарата через штуцер 19.
Предлагаемый тепломасообменный аппарат позволяет повысить эффективность проведения процесса за счет обеспечения равномерного распределения жидкости по периметру контактных труб, возможности регулирования толщины и скорости истечения пленки жидкости, что позволит повысить качество готового продукта при обработке термолобильных жидкостей.