ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Номер

19-004-06

Наименование проекта

Теплообменник

Назначение

Интенсификация процесса теплообмена

Рекомендуемая область применения

Обработка вязких жидкостей в химической, пищевой промышленности, на очистных сооружениях

Описание

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Обработка вязких жидкостей – сложный технологический процесс, который требует разработки специального оборудования непрерывного действия. В частности, одним из таких оборудований является теплообменник  для разогрева или охлаждения вязкой массы. Недостаток существующих теплообменников заключается в сложности монтажно-демонтажных работ, а также в низкой теплообменной способности их вследствие образования толстого слоя вязкой жидкости на теплообменной поверхности, особенно при обработке полимеров. Кроме того, энергия вращения ротора не используется для перемещения жидкости по тракту теплообменника. Указанные недостатки устранены в теплообменнике, схема которого представлена на рисунке 1.

         Рис. 1. Теплообменник.

Обрабатываемая вязкая жидкость подается во внешнюю камеру через патрубок 7, увлекается трубами 3 и выводится из теплообменника через патрубок 8.

Обрабатывающая жидкость подается во внутреннюю камеру труб 3 через патрубок 9. Из одной трубы в другую обрабатывающая жидкость подается через сильфон 6, установленной с торцевой стороны труб 3. Далее жидкость выводится из камер труб 3 через патрубок 10.

Благодаря зубчатому зацеплению между трубами 3 и вращению их во внешней камере осуществляется как турбулизация потока вязкой жидкости, так и очищение теплообменной поверхности от вязкого слоя, что улучшает процесс теплообмена  с обрабатывающей жидкостью во внутренней камере труб 3.

Одновременно осуществляется и транспортировка вязкой жидкости по тракту теплообменника в нужном направлении. Во внутренней камере труб 3 также происходит турбулизация потока обрабатывающей жидкости за счет вращения труб 3, что способствует дополнительной интенсификации теплообмена между жидкостями в обеих камерах. Наличие съемной крышки 2 на корпусе 1 и крепление труб 3 на корпусе 1 только с торцевых сторон облегчает монтажно - демонтажные работы.

На очистных сооружениях г. Каспийска проводились научно-исследовательские работы по утилизации тепла сбросных масс метантенков. При брожении осадка в метантенках вырабатывался биогаз. Налаженный процесс брожения осадка протекал при температуре около 53⁰С. Прогрев осадка осуществлялся непосредственно в метантенках путем подачи в него пара. Одновременно при температуре 53⁰С ежесуточно сбрасывалось на иловые поля около 400 м³ отработанной массы. Если среднегодовую температуру окружающего воздуха принять равной 17⁰С, то ежесуточные потери тепла шлама метантенков составляли 14,4 Гкал тепла. При полной нагрузке метантенков сегодня эти потери будут значительно больше. Расчеты показывают, что использование теплообменника предлагаемой конструкции для утилизации тепла сбросных масс метантенков эффективно и дает более 100% экономии тепла по сравнению с использованием аналога.

Преимущества перед известными аналогами

Интенсификация теплообмена, транспортировка вязкой массы и облегчение монтажно-демонтажных работ

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Технология обеспечивает получение стабильных результатов

Технико-экономический эффект

Экономический эффект по сравнению с аналогами более 100%.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

16.11.2006