CS247542B1

CS247542B1 - Rotating heat exchanger

Info

Publication number: CS247542B1
Application number: CS981184A
Authority: CS
Inventors: Ulchar A O Mamedov; Izmail M Basiev; Paolo Straneo; Giuseppe Golla
Original assignee: Ulchar A O Mamedov; Izmail M Basiev; Paolo Straneo; Giuseppe Golla
Priority date: 1983-12-15
Filing date: 1984-12-14
Publication date: 1987-01-15
Also published as: HU194389B; DD241463A1; RO90576A; RO90576B; HUT39255A; BG40767A1; YU212884A

Description

Vynález se týká chemického strojírenství, a sice rotačního výměníku tepla.The invention relates to chemical engineering, namely a rotary heat exchanger.

Použití vynálezu je nejúčelnější pro zpracování viskózních kapalin, například · roztoků polymerů při získávání makromolekulárních látek takových jako syntetický kaučuk.The use of the invention is most useful for processing viscous liquids, for example polymer solutions, to obtain macromolecular substances such as synthetic rubber.

Při zpracování viskózních kapalin je závažným problémem intezifikace výměny tepla. Součinitelé tepelného prostupu mají nízké hodnoty v důsledku potíží spojených se zvyšováním rychlosti pohybu·takovýchto kapalin a také vzhledem k velké tloušťce mezní vrstvy vznikající na teplosměnných plochách.In the processing of viscous liquids, the integration of heat exchange is a serious problem. The thermal transmittance coefficients have low values due to difficulties associated with increasing the velocity of movement of such fluids and also due to the large thickness of the boundary layer formed on the heat transfer surfaces.

Snahy o vyřešení shora uvedeného problému vedly k vytvoření rotačních výměníků tepla, které v nynější době našly široké uplatnění.Efforts to solve the above problem have led to the creation of rotary heat exchangers, which have found wide application nowadays.

Výměník tepla popsaný v patentovém spise USA č. 2 001 083, třída 165-90, je opatřen válcovým tělesem, které má plášť pro chladicí médium. Uvnitř tělesa je souose s ním uložen rotující válcový prvek, který je rovněž určen pro průtok chladicího média.The heat exchanger disclosed in U.S. Pat. No. 2,001,083, class 165-90, is provided with a cylindrical body having a jacket for a coolant. A rotating cylindrical element is also disposed coaxially inside the housing and is also intended for the coolant flow.

Prstencová dutina, vytvořená mezi vnitřní stěnou tělesa a vnější stěnou válcového prvku, je určena pro průtok zpracovávané, resp. ochlazované kapaliny. Výměna tepla nastává takto jak přes vnitřní stěnu tělesa, tak i přes vnější stěnu válcového prvku.The annular cavity formed between the inner wall of the body and the outer wall of the cylindrical member is intended for flow of the processed or reflowed material. cooled liquids. The heat exchange thus takes place both through the inner wall of the body and through the outer wall of the cylindrical element.

Uvedený výměník tepla nezajišťuje však dosažení vysokých součinitelů tepelného prostupu z toho’důvodu, že při chlazení viskózních kapalin vytváří se na teplosměnných plochách, ohraničujících prstencovou dutinu, laminární mezní vrstva značné tloušťky, která zabraňuje intenzifikaci výměny tepla.However, the heat exchanger does not achieve high heat transfer coefficients because, when cooling the viscous fluids, a laminar boundary layer of considerable thickness is formed on the heat exchange surfaces enclosing the annular cavity, which prevents intensification of the heat exchange.

Například při zpracování roztoků polymerů vede tato skutečnost k tomu, že na teplosměnných plochách se ukládá vrstva polymeru, jejíž tloušťka se stále zvětšuje, takže vzniká nutnost pracného rozebírání přístroje za účelem provádění pariodického čištění teplosměnných ploch.For example, in the processing of polymer solutions, this leads to a layer of polymer being deposited on the heat transfer surfaces, the thickness of which is constantly increasing, so that laborious dismantling of the apparatus is required in order to carry out a periodic cleaning of the heat exchange surfaces.

* Intenzifikace procesu výměny tepla byla dosažena u konstrukce rotačního výměníku tepla, popsané v autorském osvědčení SSSR č..1 064 735.* Intensification of the heat exchange process has been achieved in the design of the rotary heat exchanger described in USSR Authorized Certificate No. 1,064,735.

^Л Známý rotační výměník tepla je opatřen tělesem, uvnitř něhož je souose uspořádán rotor, který spolu s vnitřní stěnou tělesa vytváří dutinu pro průtok chladicího média, a stator, umístěný kolem osy otáčení rotoru, přičemž stator vytváří spolu s vnitřní stěnou rotoru dutinu pro průtok viskózní kapaliny teplonosného média. ^The known rotary heat exchanger is provided with a body inside which a rotor is arranged coaxially to form a coolant flow cavity together with the inner wall of the housing and a stator disposed about the rotor axis of rotation, the stator forming a viscous flow cavity with the inner rotor wall. heat transfer fluid.

Kolem podélné osy statoru je umístěno válcové pouzdro opatřené na vnějším povrchu spirálovitým žebrem. V prstencové dutině pro průtok viskózní kapaliny je umístěn rám opatřený stěrači, který je uložen volně na čepech statoru. Stěrače jsou na otočném rámu uloženy kloubově .Around the longitudinal axis of the stator is a cylindrical housing provided with a spiral rib on the outer surface. In the annular cavity for the flow of the viscous liquid, a frame provided with a wiper is disposed loosely on the stator pins. The wipers are articulated on the swivel frame.

Při otáčení rotoru dochází. k volnému otáčení rámu se stěrači. Vzhledem k setrvačnosti má rám menší úhlovou rychlost než rotor. Tím se současně uskutečňuje’ ·čištění obou teplosměnných ploch.Rotation of rotor occurs. to freely rotate the wiper frame. Due to inertia, the frame has a lower angular velocity than the rotor. This simultaneously cleans both heat exchange surfaces.

Popsaný výměník tepla zajišťuje vysokou hodnotu součinitele výměny tepla mezi ‘ zpracovávanou viskózní kapalinou a chladicím médiem při dostatečně velkém poměru teplosménné plochy k objemu přístroje.The heat exchanger described provides a high value of the heat exchange coefficient between the viscous fluid to be treated and the coolant at a sufficiently large heat exchange surface to volume ratio.

Takováto konstrukce rotačního výměníku tepla neumožňuje však zvýšit intenzitu výměny tepla mezi viskózní kapalinou a chladicím prostředkem, protože rozdíl úhlových rychlostí rámu se stěrači a rotoru je konstantní,.takže se nedosáhne dostatečné obvodové rychlosti stírání vnitřní stěny rotoru stěrači.However, such a rotary heat exchanger design does not make it possible to increase the heat exchange rate between the viscous liquid and the coolant, since the angular velocity of the wiper frame and the rotor is constant, so that a sufficient circumferential speed of wiping the inner wall of the wiper is not achieved.

'3'3

Účelem vynálezu je intenzifikace tepelné výměny viskozních kapalin.The purpose of the invention is to intensify the heat exchange of viscous liquids.

Vynález si klade za úkol vytvořit takový rotační výměník tepla, u něhož se konstrukční změnou rámu a statoru dosáhne snížení rychlosti otáčení rámu se stěrači, což vede к intenzifikaci tepelné výměny.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a rotary heat exchanger in which a structural change in the frame and stator results in a reduction in the rotational speed of the wiper frame, resulting in an intensification of the heat exchange.

Postavený úkol je vyřešen rotačním výměníkem tepla, uvnitř jehož tělesa je souose uložen rotor, který spolu s vnitřní stěnou tělesa vytváří dutinu pro průtok chladicího média, a stator, který je umístěn kolem osy otáčení rotoru a spolu s vnitřní stěnou rotoru vytváří dutinu pro průtok viskozní kapaliny, v kteréžto dutině je volně otočně kolem podélné osy statoru uložen rám, opatřený stěrači, z nichž jedny stěrače se dotýkají vnější stěny statoru a druhé vnitřní stěny rotoru, přičemž rotační výměník tepla je opatřen pouzdrem, umístěným kolem podélné osy statoru, opatřeným spirálovitým žebrem a vytvářejícím spolu s vnitřní stěnou statoru dutinu pro průtok chladicího média.The object is solved by a rotary heat exchanger, the inside of which is coaxially mounted with a rotor which, together with the inner wall of the housing, forms a cavity for the coolant flow, and a stator which is arranged around the rotor rotation axis. The wiper is mounted freely rotatably about the stator longitudinal axis, one of the wipers touching the outer wall of the stator and the other inner wall of the rotor, the rotary heat exchanger having a sleeve disposed about the longitudinal axis of the stator, provided with a spiral rib. and forming, together with the inner wall of the stator, a cavity for coolant flow.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že ve výměníku tepla je uspořádáno zařízení pro brzdění rámu, tvořené řadou válcových žeber, uspořádaných na obou čelních stranách statoru koncentricky vzhledem к podélné ose statoru, a řadou válcových žebe>r, kt. jsou uspořádány na obou základnách rámu koncentricky vzhledem к podélné ose statoru a zasarri í do mezer mezi žebry, uspořádanými na čelních stranách statoru, přičemž vytvářejí spolu s nimi labyrint.SUMMARY OF THE INVENTION In the heat exchanger there is provided a frame braking device consisting of a series of cylindrical ribs arranged concentrically with respect to the longitudinal axis of the stator on both ends of the stator and a series of cylindrical ribs> r, kt. They are arranged concentrically on both frame bases with respect to the longitudinal axis of the stator, and they glisten in the gaps between the ribs arranged on the front sides of the stator, forming with them a labyrinth.

Takovéto konstrukční provedení rotačního výměníku tepla zintenzivňuje tepelnou výměnu mezi viskozní kapalinou a chladicím médiem snížením rychlosti otáčení rámu se stěrači v důsledku jeho brzdění vyvolaného vytvořením vysokých rychlostí posunu viskozní kapaliny v úzkých mezerách mezi válcovými žebry, uspořádanými na obou čelních stranách statoru, a válcovými žebry, uspořádanými na obou základnách rámu, které spolu vytvářejí labyrint. V tomto případě se zvyšuje obvodová rychlost stírání vnitřní stěny rotoru stěrači. Tento faktor představuje hlavní budič turbulence a makrovírů, které způsobují zintenzivnění výměny tepla v prstencové dutině ohraničené vnitřní stěnou rotoru a vnější stěnou statoru.Such a design of the rotary heat exchanger intensifies the heat exchange between the viscous liquid and the coolant by reducing the rotation speed of the wiper frame due to its braking caused by the high velocity displacement of the viscous liquid at narrow gaps between the cylindrical ribs arranged on both ends of the stator. arranged on both frame bases, which together form a labyrinth. In this case, the circumferential speed of the wiping of the inner wall of the rotor increases. This factor represents the main turbulence exciter and macrovirals, which intensify the heat exchange in the annular cavity bounded by the inner wall of the rotor and the outer wall of the stator.

Vysoká turbulence a realtivně malá· šířka prstencové dutiny umožňuje dosažení vysokých hodnot součinitele přenosu tepla nejen povrchem rotoru, nýbrž také povrchem statoru, nehledě na snížení rychlosti stírání povrchu statoru stěrači.The high turbulence and the relatively small width of the annular cavity make it possible to achieve high heat transfer coefficient values not only on the rotor surface but also on the stator surface, despite the reduction in the wiping speed of the stator surface.

Je vhodné, aby válcová žebra, umístěná na obou čelních stranách statoru a na obou základnách rámu byla perforována.It is desirable that the cylindrical ribs located on both the front sides of the stator and on both bases of the frame are perforated.

Perforování válcových žeber způsobuje ještě větší intezifikaci výměny tepla tím, že se zvýší rozdíl rychlosti otáčení rámu se stěrači a rotoru v důsledku brzdění rámu, vyvolaném vznikem hydrodynamických pulsací v otvorech válcových žeber, které pohlcují značné množství energie.Perforating the cylindrical fins causes even more intensification of the heat exchange by increasing the speed difference between the wiper frame and the rotor due to frame braking caused by hydrodynamic pulsations in the cylindrical fin apertures, which absorb a significant amount of energy.

Podstata a přednosti předloženého vynálezu jsou zřejmé z následujícího popisu konkrétního příkladného provedení a z výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje rotační výměník tepla v podélném řezu, přičemž v jeho pravé polovině je do roviny řezu podmíněně zavedena tyč se se stěrači» obr. 2 znázorňuje řez podle čáry II-II z obr. 1 a obr. 3 řez podle čáry III-III z obr. 1.The principles and advantages of the present invention are apparent from the following description of a specific exemplary embodiment and from the drawings in which Fig. 1 shows a rotary heat exchanger in longitudinal section, with a wiper rod conditionally introduced in its right half. according to line II-II in Fig. 1 and Fig. 3, a section along line III-III in Fig. 1.

Rotační výměník tepla podle vynálezu obsahuje těleso .1 vytvořené jako pouzdro válcového tvaru, v němž je souose umístěn rotor 2_, který je rovněž tvořen pouzdrem a je uložen na ložiskách' 2· Přitom je rotor' 2, uspořádán tak, že mezi jeho vnější stěnou a vnitřní stěnou tělesa' _1 vzniká prstencová dutina pro průtok chladicího média, například vody.The rotary heat exchanger according to the invention comprises a body 1 formed as a sleeve of cylindrical shape, in which a rotor 2, which is also formed by a sleeve and is mounted on bearings 2, is arranged coaxially. and an inner wall of the body 1 forms an annular cavity for the flow of a coolant, such as water.

Nátrubek 5. je určen pro přívod vody do dutiny _4 a nátrubek £ pro odvádění odpadové vody z dutiny 4. Oba nátrubky 5_ a £ jsou upevněny na tělese _1. Rótor 2^ ^se uvádí do otáčivého pohybu pomocí řemenice 7_,The sleeve 5 is intended for supplying water to the cavity 4 and a sleeve 4 for discharging waste water from the cavity 4. Both sleeves 5 and 6 are fastened to the body 1. The rotator 2 ^is rotated by a pulley 7,

Kolem osy otáčení rotoru 2 3^e umístěn stator 2# který vytváří s vnitřní stěnou rotoru 2 prstencovou dutinu 2 P^ro Průtok viskozní kapaliny, např. roztoku butadienového kaučuku v benzenu. Prstencová dutina 2 j^e spojena jednak s komorou 10 pro přívod roztoku butadienového kaučuku v benzenu, která je spojena s nátrubkem 11, jednak s komorou 12 pro odvádění roztoku butadienového kaučuku v benzenu, která je spojena s nátrubkem 13.Around the axis of rotation of the rotor 2 positioned stator ³ and # 2 which forms the inner wall of the annular cavity of the rotor 2 2 P ^ro flow of a viscous liquid, e.g. butadiene rubber solution in benzene. Annular cavity 2 ^e j connected both with the chamber 10 for feeding the solution of butadiene rubber in benzene, which is associated with a sleeve 11, both with the chamber 12 for removal of a solution of butadiene rubber in benzene, which is associated with a sleeve thirteenth

Oba nátrubky 11 a 13 jsou upevněny na tělese £. Komora 1O je izolována od ložiska2 těsněním 14 a prstencová dutina £ je izolována od ložiska 2 těsněním 15.· Komora 12 je těsněním 16 izolována od druhého ložiska 2* ^od něhož je prstencová dutina 2 izolována těsněním 12·Both sockets 11 and 13 are fastened to the body 8. The chamber 10 is insulated from the bearing 2 by the seal 14 and the annular cavity 6 is insulated from the bearing 2 by the seal 15. The chamber 12 is insulated by the seal 16 from the second bearing 2 * ^from which the annular cavity 2 is insulated by the seal 12.

Kolem podélné osy statoru’ 2 3^e umístěno pouzdro 18, které je na vnější ploěě opatřeno spirálovitým žebrem'19 pro zvýšení rychlosti vodního proudu, což má za následek zvýšení součinitele prostupu tepla, přičemž pouzdro 18 vytváří spolu s vnitřní stěnou statoru' 2 dutinu 20 pro průtok vody.About the longitudinal axis of the stator '2 ³ and a sleeve 18 which is on the outside provided with spiral ploěě žebrem'19 to increase the rate of water flow, which results in an increased heat transfer coefficient, wherein the sleeve 18 forms together with the inner wall of the stator' 2 a cavity 20 for water flow.

Přívod vody dovnitř dutiny 20 se provádí prostřednictvím trubky 21, která je spojena s nátrubkem 22 přivádějícím proud vody a je připevněna к pouzdru 18. Odvádění proudu odpadové vody z dutiny 20 nastává prostřednictvím dutého nátrubku 23, upevněného na statoru 2» a nátrubku 24 připevněného к nátrubku 23.Water is supplied to the cavity 20 via a pipe 21 which is connected to the nozzle 22 supplying the water stream and is fastened to the housing 18. The discharge of the waste water stream from the cavity 20 is effected by the hollow nozzle 23 mounted on the stator 2 and the nozzle 24 sleeve 23.

V prstencové dutině 2 I^е umístěn rám 25, který se může volně otáčet kolem podélné osy statoru 2· Stěrače 26 a 27 /obr. 2/ jsou uspořádány výkyvné na každé tyči 28 rámu 25, přičemž stěrače 26 jsou ve styku s vnější stěnou statoru 2 ^a stěrače 27 jsou ve styku s vnitřní stěnou rotoru 2·In the annular cavity 21 there ^is a frame 25 which can rotate freely about the longitudinal axis of the stator 2. The wipers 26 and 27 / FIG. 2) are arranged pivotable on each rod 28 of the frame 25, the wipers 26 in contact with the outer wall of the stator 2 ^{and the} wipers 27 in contact with the inner wall of the rotor 2;

Volné otáčení rámu 25 je zajištěno náboji 29 a 29a, které jsou volně uloženy na nátrubku a na ose 29b. Rám 25 je připevněn к nábojům 29 a 29a.Free rotation of the frame 25 is provided by hubs 29 and 29a, which are freely supported on the sleeve and on the axis 29b. The frame 25 is attached to the hubs 29 and 29a.

Rotační výměník tepla je opatřen zařízením 30 /obr. 1/ pro brzdění rámu 25, které je tvořeno jednak řadou válcových žeber 21» 31a, 31b a 31c, uspořádaných na obou základnách 32 rámu 25 koncentricky vzhledem к podélné ose statoru 2» jednak řadou válcových žeber 33, 33a a 33b, uspořádaných na obou čelních stranách 34 statoru 2 rovněž koncentricky vzhledem к podélné ose statoru 2 ^a zasahujících do mezer mezi válcovými žebry 31, 31a, 31b a 31c, přičemž se takto vytváří labyrint pro průtok roztoku butadienového kaučuku v benzenu.The rotary heat exchanger is provided with a device 30 / fig. 1 / for braking the frame 25, which is formed on the one hand by a series of cylindrical ribs 21 »31a, 31b and 31c arranged on both bases 32 of the frame 25 concentrically with respect to the longitudinal axis of the stator 2» the end faces 34 of the stator 2 also concentrically with respect to the longitudinal axis of the stator 2 ^and extending into the gaps between the cylindrical ribs 31, 31a, 31b and 31c, thereby creating a labyrinth for flowing a solution of butadiene rubber in benzene.

Válcová žebra 31, 31a, 31b a 31c a také žebra 33/ 33a a 33b jsou perforovaná, a sice jsou opatřena průchozími štěrbinami 35 /obr. 3/ a 36.The cylindrical ribs 31, 31a, 31b and 31c, as well as the ribs 33 / 33a and 33b, are perforated and are provided with through slots 35 / fig. 3 / a 36.

Funkce rotačního výměníku tepla je následující:The function of the rotary heat exchanger is as follows:

Jeden proud vody vstupuje nátrubkem 2 /obr. 1/ dovnitř prstencové dutiny Д mezi vnitřní stěnou tělesa 2 ^a vnější stěnou rotoru 2. Proud odpadové vody se odvádí z prstencové dutiny 2 nátrubkem 6. Druhý proud vody vstupuje nátrubkem 22 a trubkou 21 do dutiny 20; proud odpadové vody se odvádí z dutiny 20 nátrubky 23 a 24.One stream of water enters through the nozzle 2 / fig. 1 / inside the annular cavity Д between the inner wall of the body 2 ^{and the} outer wall of the rotor 2. The waste water stream is discharged from the annular cavity 2 through the mouthpiece 6. The second water stream enters through the mouthpiece 22 and the pipe 21 into the cavity 20; the waste water stream is discharged from the cavity 20 of the sleeve 23 and 24.

Při průtoku po povrchu spirálovitého žebra 19 zvyšuje se rychlost proudu vody, což má za následek zvýšení součinitele prostupu tepla. Proud roztoku butadienového kaučuku v benzenu je přiváděn dovnitř prstencové dutiny J, to jest do prostoru mezi dvěma teplosměnnými plochami, a je veden v protisměru vůči proudům vody.As it flows over the surface of the spiral rib 19, the velocity of the water stream increases, resulting in an increase in the heat transfer coefficient. The butadiene rubber solution stream in benzene is fed into the annular cavity J, i.e. into the space between the two heat transfer surfaces, and is directed in opposition to the water jets.

Roztok butadienového kaučuku v benzenu je přiváděn nátrubkem 11, načež roztok vstupuje dovnitř komory 10, která je na čelní straně opatřena těsněním 14, a z komory 10 roztok proudí do prstencové dutiny 9_, kde dochází к výměně tepla mezi uvedeným proudem roztoku a vodními proudy tekoucími v dutinách 2 ^a 20. Konečný produkt se odvádí komorou 12 a nátrubkem 13.The butadiene rubber solution in benzene is supplied through the nozzle 11, whereupon the solution enters the chamber 10, which is provided with a seal 14 at the front, and from the chamber 10 the solution flows into the annular cavity 9 where heat exchange occurs between said stream of solution and water flows in cavities 2 ^and 20. The final product is discharged through the chamber 12 and the mouthpiece 13.

Při otáčení rotoru 2, který je poháněn například pomocí řemenice l__t uvádí se rovněž do pohybu rám 25 v důsledku točivého momentu vznikajícího vzájemným působením stěračů 27 a vnitřní stěny rotoru 2_.Upon rotation of the rotor 2 which is driven for example by a pulley L_ _T states are also moving the frame 25 due to the torque generated by the interaction of the wiper 27 and the inner wall of the rotor 2_.

Proti tomuto točivému momentu působí brzdný moment·rámu ' 25 vznikající v důsledku vzájemného působení stěračů 26 a vnější stěny statoru ji. Spolu s uvedeným brzdným momentem, který má relativně nízkou hodnotu, klade točivému momentu odpor podstatně větší moment, který vzniká v důsledku vytvoření vysokých rychlostí posunu v proudu roztoku butadienového kaučuku v benzenu v úzkých mezerách, vytvořených mezi válcovými žebry 31,' '31a, 31b, 31c, 33, 33a a 33b, což vzhledem k vysoké viskozitě roztoku vede ke vzniku velkého brzdného momentu.This torque is counteracted by the braking torque of the frame 25 due to the interaction of the wipers 26 and the outer wall of the stator 25. Together with said braking torque, which has a relatively low value, the torque resistance imparts a considerably greater torque due to the high displacement rates of the butadiene rubber solution in benzene in the narrow gaps formed between the cylindrical ribs 31, 31a, 31b. , 31c, 33, 33a and 33b, resulting in high braking torque due to the high viscosity of the solution.

Další zvýšení tohoto momentu způsobují průchozí štěrbiny 35, '36 Ve válcových zebrách, které vyvolávají v proudu roztoku butadienového kaučuku v benzenu vznik hydrodynamických pulsací, pohlcujících značné množství energie.Further increases in this moment are caused by the through slots 35, 36 in the cylindrical ribs, which in the stream of the solution of butadiene rubber in benzene give rise to hydrodynamic pulsations, absorbing a considerable amount of energy.

thlová rychlost rámu 25 se stěrači 26 a 27 je takto podstatně nižší než úhlová rychlost rotoru 2,· Přitom se dosahuje vysoké rychlosti stírání vnitřní stěny rotoru· 2 stěrači' ' 2 7. V důsledku toho, že prstencová dutina ' je relativně úzká, je turbulence a makrovíry, které v tomto případě vznikají vzájemným působením stěračů ' 2 7 a vnitřní stěny rotoru 2, natolik intenzivní, že se dosáhne vysoké hodnoty součinitele přestupu tepla nejen k povrchu rotoru 2, ale také k povrchu statoru £.The throat speed of the frame 25 with the wipers 26 and 27 is thus substantially lower than the angular velocity of the rotor 2. A high wiping speed of the inner wall of the rotor 2 is thus achieved. The turbulence and macrovirals, which in this case are caused by the interaction of the wipers 27 and the inner wall of the rotor 2, are so intense that a high heat transfer coefficient not only to the surface of the rotor 2 but also to the surface of the stator 6 is achieved.

Pro dosažení vysokých hodnot součinitelů prostupu tepla těmito povrchy je samozřejmě nutné, aby také součinitelé přestupu tepla od těchto povrchů k proudu vody měly vysoké hodnoty. V rotačním výměníku tepla podle vynálezu se vytvářejí takové hydrodynamické podmínky, které umožňují bezvadné splnění shora uvedených požadavků.In order to achieve high values of the heat transfer coefficients of these surfaces, it is of course necessary that the heat transfer coefficients from these surfaces to the water jet also have high values. In the rotary heat exchanger according to the invention, hydrodynamic conditions are created which enable the above-mentioned requirements to be fulfilled perfectly.

V důsledku vzniku tylorových vírů v prstencové dutině £ mezi tělesem' _1 a rotorem 2 se dosáhne zvlášť vysokých hodnot součinitele prostupu tepla z povrchu rotoru 2 k proudu vody. Vysokých hodnot součinitele prostupu tepla k povrchu statoru ' se dosáhne zejména nuceným pohybem proudu vody probíhajícím spirálovitě s vysokou rychlostí v dutině' 20 statoru' 8, což je důsledkem spirálovitého žebra 19.Due to the formation of tylor vortices in the annular cavity 6 between the body 1 and the rotor 2, particularly high values of the heat transfer coefficient from the surface of the rotor 2 to the water flow are achieved. The high values of the heat transfer coefficient to the stator surface 'are achieved, in particular, by the forced movement of the water jet running helically at high speed in the stator cavity 20, as a result of the helical rib 19.

Jiná cesta k dosažení vysokých hodnot součinitele prostupu.tepla spočívá v použití odpařujícího se chladicího média anebo zkapalňujícího se teplonosného média. V tomto případě odpadá nutnost použití spirálovitého žebra 19.Another way to achieve high values of heat transfer coefficient is to use evaporating coolant or liquefying heat transfer medium. In this case, there is no need to use a spiral rib 19.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A rotary heat exchanger, inside which housing a rotor is coaxially mounted, which together with the inner wall of the housing defines a cavity for flowing cooling medium, and a stator that is disposed to ^the l ^axis of rotation by m ^e ⁿ e ^r UAS Roto ^P ol ^internal ^nus ST ^E Nou rotor ^yl weighing ^{of manufacture} DUUN for p ^růtok in ^and SKO ^from n ^e of the liquid, at which the cavity is freely rotatable about the longitudinal axis of the stator mounted frame provided with wipers one of which wipers are touching the outer wall of the stator and the second internal a rotor wall, the rotary heat exchanger having a sleeve disposed about a stator longitudinal axis, provided with a helical rib and forming, together with the inner wall of the stator, a cavity for cooling medium flow, characterized in that a frame braking device (30) is provided therein 25, formed by a series of cylindrical ribs (33, 33a, 33b) arranged on both end faces (34) of the stator (8) concentrically with respect to the a longitudinal axis of the stator (8) and a series of cylindrical ribs (31, 31a, 31b, 31c) which are arranged on both bases (32) of the frame (25) concentrically with respect to the longitudinal axis of the stator (8) and extend into the gaps between the ribs 33, 33a, 33b) arranged on the end faces (34) of the stator (8), forming together. with them labyrinth.

Rotary heat exchanger according to claim 1, characterized in that the cylindrical fins (31, 31a, 31b, 31c, 33, 33a, 33b) are perforated.