CS248817B1

CS248817B1 - Rotor heat exchanger

Info

Publication number: CS248817B1
Application number: CS284185A
Authority: CS
Inventors: Ulchar A O Mamedov; Boris S Korotkevich; Paolo Straneo; Giuseppee Gola
Original assignee: Ulchar A O Mamedov; Boris S Korotkevich; Paolo Straneo; Giuseppee Gola
Priority date: 1985-04-17
Filing date: 1985-04-17
Publication date: 1987-02-12

Abstract

Řešení se týká rotorového výměníku tepla, uvnitř jehož tělesa (1) je souose uložen rotor (2). který spolu s vnitřní stěnou tělesa (1) vytváří dutinu (4) pro průtok chladicího media, a stator (8), který je umístěn kolem osy otáčení rotoru (2) a spolu s vnitřní stěnou rotoru (2) vytváří dutinu (9) pro průtok viskózní kapaliny, v kteréžto dutině (9) je uložen rám (25) se stěrači (26, 27), z nichž jedny stěrače (26) se dotýkají vnější stěny statoru (8) a druhé stěrače (2?) vnitřní stěny rotoru (2). Kolem podélné osy statoru (8) je umístěno pouzdro (18) sé spirálovitým žebrem (19)» vytvářející spolu s vnitřní stěnou statoru (8) dutinu (20) pro průtok chladicího média. Rotorový výměník tepla je opatřen dvěma planetovými převody (29, 29a) pro zajištění otáčení rámu (25) se stěrači (26, 27)v kolem podélné osy statoru (8), z nichž každý planetový převod je opatřen příslušným centrálním pastorkem (JO, 30a), který je připevněn k rotoru (2) a je v zá.běru nejméně se třemi planetovými koly (52, 52a), které jsou v záběru s planetovým věncem (35, 55a) upevněným na čelní ploše (34, 34a) statoru (8)m přičemž pohyblivé osy planetových kol (52, 32a) jsou upevněny na unášeči (35, 55a), který tvoří základnu rámu (25) se stěrači (26, 27).The solution relates to a rotor heat exchanger, inside the body (1) of which a rotor (2) is coaxially mounted. which together with the inner wall of the body (1) forms a cavity (4) for the flow of the cooling medium, and a stator (8), which is located around the axis of rotation of the rotor (2) and together with the inner wall of the rotor (2) forms a cavity (9) for the flow of the viscous liquid, in which cavity (9) a frame (25) with wipers (26, 27) is mounted, one of which wipers (26) touches the outer wall of the stator (8) and the other wiper (2?) the inner wall of the rotor (2). Around the longitudinal axis of the stator (8) there is located a housing (18) with a spiral rib (19)» forming together with the inner wall of the stator (8) a cavity (20) for the flow of the cooling medium. The rotor heat exchanger is provided with two planetary gears (29, 29a) for ensuring rotation of the frame (25) with wipers (26, 27) around the longitudinal axis of the stator (8), each planetary gear being provided with a respective central pinion (JO, 30a), which is attached to the rotor (2) and is in engagement with at least three planet gears (52, 52a), which are in engagement with the planet ring (35, 55a) mounted on the front surface (34, 34a) of the stator (8), while the movable axes of the planet gears (52, 32a) are mounted on the carrier (35, 55a), which forms the base of the frame (25) with wipers (26, 27).

Description

Vynález se týká chemického strojírenství, a sice rotorového výměníku tepla.The invention relates to chemical engineering, namely a rotor 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 intenzifikace výměny tepla. Součinitelé tepelného prostupu mají nízké hodnoty v důsledku potíží spojených se zvyšováním rychlosti pohybu takovýchto kapalin a také vzhledem k velké tlouštce mezní vrstvy vytvářející se na teplosměnných plochách.Intensification of heat exchange is a serious problem in the processing of viscous liquids. 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 rotorových výměníků tepla, které v nynější době našly široké uplatnění.Efforts to solve the above problem have led to the creation of rotor heat exchangers, which have found wide application nowadays.

Výměník tepla popsaný v patentovém spise USA č, 2 001 085, třída 165-SO, 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, Prstencová dutina, vytvořená mezi vnitřní stěnou tělesa a vnější stěnou válcového prvku, je určena pro průtok zpracovávané, tj, ochlazované kapaliny. Výměna tepla nastává takto· jak přes vnitřní stěnu tělesa, tak i přes vnější stěnu válcového prvku.The heat exchanger disclosed in U.S. Pat. No. 2,001,085, class 165-SO, is provided with a cylindrical body having a jacket for a coolant. An annular cavity formed between the inner wall of the body and the outer wall of the cylindrical element is provided for the flow of the liquid to be treated. The heat exchange takes place thus 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 chlazeníSaid heat exchanger does not, however, ensure the achievement of high heat transfer coefficients on account of the fact that it is cooled

248 817 viskózních kapalin vytváří se na teplosměnných plochách, ohraničujících prstencovou dutinu, laminární mezní vrstva značné tloušťky, která zabraňuje intenzifikaci výměny tepla. Například při zpracování roztoků polymerů vede tato skutečnost k tomu, že na teplosměnných plochách se ukládá vrstva polymeru, jej-íž tloušťka se stále zvětšuje, takže vzniká nutnost pracného rozebírání přístroje za účelem provádění periodického čištění teplosměnných ploch. ’The 248 817 viscous fluids form a laminar boundary layer of considerable thickness on the heat exchange surfaces enclosing the annular cavity, which prevents intensification of the heat exchange. 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 to periodically clean the heat transfer surfaces. ’

Intenzifikace procesu výměny tepla byla dosažena u konstrukce rotorového výměníku tepla, popsané v autorském osvědčení SSSR č. 1 064 735.The intensification of the heat exchange process was achieved with the rotor heat exchanger design described in USSR Authorized Certificate No. 1,064,735.

Známý rotorový 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 viskozní kapaliny. Kolem podélné osy statoru je umístěno válcové pouzdro opatřené na vnějším povrchu spirálovitým žebrem. Vnitřní stěna statoru . a vnější stěna válcového pouzdra uzavírají mezi sebou prstencovou dutinu pro průtok chladicího média. V prstencové dutině pro průtok viskozní kapaliny je umístěn rám opatřený stěrači, který je uložen volně na čepech statoru. Stěrače jsou na otočném rámu uloženy kloubově.The known rotor heat exchanger is provided with a body inside which a rotor is coaxially arranged, which together with the inner wall of the body forms a cavity for the coolant flow, and a stator disposed around the axis of rotation of the rotor. . Around the longitudinal axis of the stator is a cylindrical housing provided with a spiral rib on the outer surface. Inner wall of stator. and the outer wall of the cylindrical housing encloses an annular cavity for coolant flow therebetween. In the annular cavity for the flow of viscous liquid, a frame is provided with a wiper, which is mounted 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 se úhlová rychlost rámu liší odWhen rotating the rotor, the frame with the wipers is free to rotate. Due to inertia, the angular velocity of the frame differs from

- 4 248 817 úhlové rychlosti otáčení rotoru, a sice rychlost otáčení rámu je menší než rychlost otáčení rotoru. Tím se současně uskutečňuje čištění obou teplosměnných ploch.- 4,248,817 of the rotational speed of the rotor, namely the rotational speed of the frame is less than the rotational speed of the rotor. This simultaneously cleans both heat exchange surfaces.

Popsaný výměník tepla zajiětuje vysokou hodnotu součinitele výměny tepla mezi zpracovávanou viekózní kapalinou a chladicím médiem při dostatečně velkém poměru teplosměnné plochy k objemu přístroje. Takováto konstrukce rotorového výměníku tepla neumožňuje však zvýšit intenzitu jíněny tepla mezi viskózní kapalinou a chladicím prostředkem, protože rozdíl úhlových rychlostí rámu se stěrači a rotoru je konstantní, takže nejsou vytvořeny podmínky pro zvýšení obvodové rychlosti stírání vnitřní stěny rotoru stěrači.The heat exchanger described provides a high value of the heat exchange coefficient between the viscous liquid to be treated and the coolant at a sufficiently large heat exchange surface to volume ratio. Such a rotor heat exchanger design does not, however, make it possible to increase the heat intensity between the viscous liquid and the coolant since the angular velocity of the wiper frame and the rotor is constant, so that conditions are not created to increase the circumferential speed of wiping the inner wall of the wiper.

Účelem vynálezu je intenzifikace tepelné výměny viskózních kapal in.The purpose of the invention is to intensify the heat exchange of viscous liquids.

Vynález si klade za úkol vytvořit takový rotorový yýměník tepla, u něhož by se konstrukční změnou rámu a statoru dosáhlo snížení rychlosti otáčení rámu se stěrači, což by zajistilo intenzifikaci tepelné výměny.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a rotor heat exchanger in which a structural change in the frame and stator would reduce the rotational speed of the wiper frame, which would intensify the heat exchange.

Postavený úkol je vyřešen rotorovým 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 viskózní kapaliny, v kteréžto dutině je uložen rám se stěrači, z nichž jedny stěrače se dotýkají vnější stěny statoru a druhé vnitřní stěnyThe object is solved by a rotor 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. fluid, in which cavity a wiper frame is mounted, one wiper touching the outer wall of the stator and the other inner wall

-5 248 817 rotoru, přičemž rotorový 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. Podstata vynálezu spočívá v tom, že rotorový výměník tepla je opatřen dvěma planetovými převody pro zajištění otáčení rámu se stěrači kolem podélné osy statoru, z nichž každý planetový převod je opatřen příslušným centrálním pastorkem, který je připevněn k rotoru a je v záběru .nejméně se třemi planetovými koly, které jsou v záběru s planetovým věncem upevněným na čelní ploše statoru, přičemž pohyblivé osy planetových kol jsou upevněny na unášeči, který tvoří základnu rámu se stěrači.The -548817 rotor, the rotor heat exchanger being provided with a sleeve disposed about a stator longitudinal axis, provided with a helical rib and forming a cavity for coolant flow along with the stator inner wall. SUMMARY OF THE INVENTION The rotor heat exchanger is provided with two planetary gears for rotating the wiper frame around the stator longitudinal axis, each planetary gear having a respective central pinion, which is attached to the rotor and is engaged with at least three Planetary wheels engaged with a planetary ring mounted on the face of the stator, the movable axes of the planet wheels are mounted on a carrier that forms the base of the wiper frame.

Takovéto konstrukční provedení rotorového výměníku tepla zintenzivňuje tepelnou výměnu mezi viskozní kapalinou a chladicím médiem zvýšením obvodové rychlosti stěračů, otírajících vnitřní stěnu rotoru, tím, že se zvolí vhodný převodový poměr planetového převodu. Právě 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 rotor heat exchanger intensifies the heat exchange between the viscous liquid and the coolant by increasing the peripheral speed of the wipers wiping the inner wall of the rotor by selecting a suitable planetary gear ratio. It is this factor that represents the main driver of turbulence and macroviruses, 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 relativně 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 by the rotor surface but also by the stator surface, notwithstanding the reduction in the wiping speed of the stator surface.

Podstata a přednosti předloženého vynálezu jsou zřejmé z následujícího popisu konkrétního příkladného provedení a z vý- 6 248 817 křesů, na nichž obr. 1 znázorňuje rotorový výměník tepla v podélném řezu} v jeho pravé polovině je do roviny řezu podmíněně zavedena tyě se stěrači; obr. 2 znázorňuje řez podle čáry II-II z obr. 1.The principles and advantages of the present invention are apparent from the following description of a particular exemplary embodiment, and from Fig. 6,248,817 of the chairs in which Fig. 1 shows a longitudinal section of the rotor heat exchanger in its right half. Fig. 2 shows a section along line II-II in Fig. 1.

Rotorový výměník tepla podle vynálezu obsahuje těleso 1 (obr. 1) vytvořené jako pouzdro válcového typu, v němž'je souose umístěn rotor 2, který je rovněž tvořen pouzdrem a je ulo' žen na ložiskách χ. Přitom je rotor 2 uspořádán tak, ^že mezi jeho vnější stěnou a vnitřní stěnou tělesa 1 vzniká prstencová dutina X pro průtok chladicího média, například vody. Nátrubek χ je určen pro přívod vody do dutiny 4 ^a nátrubek 6 pro odvádění odpadové vody z dutiny 4« Oha nátrubky χ a χ jsou upevněny na tělese 1. Rotor 2 se uvádí do otáčivého pohybu pomocí řemenice 2. Kolem osy otáčení rotoru <2 je umístěn stator 8, který vytváří s vnitřní stěnou rotoru 2 prstencovou dutinu X pro průtok viskozní kapaliny, např. roztoku butadienového kaučuku v benzenu. Prstencová dutina X je 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 »The rotor heat exchanger according to the invention comprises a body 1 (FIG. 1) formed as a sleeve of cylindrical type, in which a rotor 2, which is also formed by a sleeve and is mounted on bearings χ. In this case, the rotor 2 is arranged such that an annular cavity X is formed between its outer wall and the inner wall of the body 1 for the flow of a cooling medium, for example water. The nozzle χ is intended for the supply of water to the cavity 4 ^{and the} nozzle 6 for draining waste water from the cavity 4 «The nozzles of the nozzles χ and χ are mounted on the body 1. The rotor 2 is rotated by a pulley 2. a stator 8 is formed, which forms with the inner wall of the rotor 2 an annular cavity X for the flow of a viscous liquid, e.g. a solution of butadiene rubber in benzene. The annular cavity X is connected, on the one hand, to a chamber 10 for supplying a solution of butadiene rubber in benzene, which is connected to a sleeve 11., on the other hand, to a chamber 12 for withdrawing a solution of butadiene rubber in benzene which is connected »

s nátrubkem 15. Oba nátrubky 11 a 15 jsou upevněny na tělese 1. Komora 10 je izolována od ložiska χ těsněním 14 a prstencová dutina £ těsněním 15. Komora 12 je těsněním 16 izolována od druhého ložiska X, od kterého je prstencová dutina 4 izolována těsněním 17» Kolem podélné osy statoru 8 je umístěno poůzdro 18. které je na vnější ploše opatřeno spirálovitým žebrem 19The chamber 10 is insulated from the bearing χ by the seal 14 and the annular cavity 6 by the seal 15. The chamber 12 is insulated by the seal 16 from the second bearing X from which the annular cavity 4 is insulated by the seal 17 »A sleeve 18 is disposed about the longitudinal axis of the stator 8 and is provided with a spiral rib 19 on the outer surface.

- 7 248 817 pro zvýšení rychlosti vodního proudu , což má za následek zvýšení součinitele prostupu tepla_e Pouzdro 18 vytváří spolu s vnitřní stěnou statoru 8 dutinu 20 pro průtok vody. Přívod vody dovnitř dutiny 20 nastává prostřednictvím trubky 21. která je spojena s nátrubkem 22 přivádějícím proud vody a je připevněna k pouzdru 18<, Odvádění proudu odpadové vody z dutiny 20 nastává prostřednictvím dutého nátrubku 25, upevněného na statoru 8, a nátrubku 24 připevněného k nátrubku 25. V prstencové dutině 2 ΰθ umístěn rám 25 se stěrači 26 a 27, uloženými výkyvné na každé tyči 28 rámu 25» Přitom stěrače 26 jsou ve styku s vnější stěnou statoru 8 a stěrače 27 jsou ve styku s vnitřní stěnou rotoru 2. Otáčení rámu 25 se stěrači 26a 27 kolem podélné osy statoru 8 nastává prostřednictvím dvou planetových převodů 29 a 29a. První planetový převod 29 je opatřen centrálním pastorkem 50« který je připevněn k rotoru 2 prostřednictvím spojovacích prvků 51 a je v záběru se třemi planetovými koly 52 Planetová kola 52 jsou v záběru s planetovým věncem 55. který je upevněn na čelní ploše 54 statoru 8. Pohyblivé osy planetových kol 52 jsou upevněny na unášeči 22» který tvoří základnu rámu 25» Unášeč 55 je upevněn na objímce 56. která obklopuje náboj 57 centrálního pastorku 50. Náboj 57 obklopuje zase osu 58. která je připevněna k čelní ploše 54 statoru 8. Druhý planetový převod 29a je opatřen centrálním pastorkem 50a. který je připevněn k rotoru 2 prostřednictvím spojovacích prvků 51a a je v záběru se třemi planetovými koly 52a. Planetová kola 52a- 7,248,817 for increasing the velocity of the water flow, which results in an increased heat transfer coefficient _e case 18 forms together with the inner stator wall 8 of the cavity 20 for water flow. The water supply inside the cavity 20 is via a pipe 21 which is connected to a nozzle 22 supplying a water stream and is secured to the housing 18. The drainage of the waste water stream from the cavity 20 occurs via a hollow nozzle 25 mounted on the stator 8 and a nozzle 24 The wiper 26 is in contact with the outer wall of the stator 8 and the wiper 27 is in contact with the inner wall of the rotor 2. Rotation The frame 25 with the wipers 26 and 27 around the longitudinal axis of the stator 8 occurs via two planetary gears 29 and 29a. The first planetary gear 29 is provided with a central pinion 50 ' which is attached to the rotor 2 by means of fasteners 51 and engages the three planet gears 52 The planet gears 52 engage the planet ring gear 55 which is mounted on the face 54 of the stator 8. The movable axes of the planetary gears 52 are mounted on a carrier 22 which forms the base of the frame 25. The carrier 55 is mounted on a collar 56 which surrounds the hub 57 of the central pinion 50. The hub 57 surrounds the axis 58 which is attached to the face 54 of the stator 8. The second planetary gear 29a is provided with a central pinion 50a. which is attached to the rotor 2 by means of the coupling elements 51a and is engaged with the three planet gears 52a. Planetary Wheels 52a

248 817 jsou v záběru s planetovým věncem 22®» který je upevněn na druhé čelní ploše 34a statoru 8. Pohyblivé osy platenových kol 32a jsou upevněny na unášeči 55a, který tvoří druhou základnu rámu 25» Unášeč 55a je upevněn na objímce 56a, která obklopuje náboj 37a centrálního pastorku 50a. Náboj 57a obklopuje zase nátrubek 25 statoru 8.248 817 engage a planetary gear ring 22 '»which is mounted on the second face 34a of the stator 8. The movable axes of the plate wheels 32a are mounted on a carrier 55a forming the second base frame 25» The carrier 55a is mounted on a sleeve 56a which surrounds hub 37a of the central pinion 50a. The hub 57a in turn surrounds the socket 25 of the stator 8.

Rotorový výměník tepla pracuje takto:The rotor heat exchanger works as follows:

Jeden proud vody vstupuje nátrubkem 2 (obr. 1) dovnitř prstencové dutiny 4 ohraničené vnitřní stěnou tělesa 1 a vnější stěnou rotoru 2. Proud odpadové vody se odvádí z prstencové dutiny 4 nátrubkem 2« Druhý proíid vody vstupuje nátrubkem 22 a trubkou 21 do dutiny 20 a proud odpadové vody se odvádí z dutiny 20 nátrubky 25 a 24. Přitom 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 £, to jest do prostoru mezi dvěma teplosměnnými plochami, a je veden v protisměru vůči proudům vody. Roztok butadienového kaučuku v benzenu se přivádí nátrubkem 11, načež roztok vstupuje dovnitř komory 10, která je na čelní straně opatřena těsněním 14, a odtud proudí do prstencové dutiny 2, kde dochází k výměně tepla mezi uvedeným proudem roztoku a vodními proudy tekoucími v dutinách 4 a 20. Konečný produkt se odvádí komorou 12 a nátrubkem 13.One stream of water enters through the nozzle 2 (FIG. 1) inside the annular cavity 4 bounded by the inner wall of the body 1 and the outer wall of the rotor 2. The wastewater stream is discharged from the annular cavity 4 through the nozzle 2. and the waste water stream is discharged from the cavity 20 of the sleeves 25 and 24. In doing so, as the flow along the surface of the spiral rib 19 increases, the speed 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 6, i.e. into the space between the two heat transfer surfaces, and is directed in the opposite direction to the water jets. The butadiene rubber solution in benzene is fed through a nozzle 11, whereupon the solution enters the chamber 10, which is provided with a gasket 14 at the front, and from there flows into the annular cavity 2 where heat exchange occurs between said solution stream and the water streams flowing in the cavities 4. and 20. The final product is discharged through the chamber 12 and the mouthpiece 13.

- 9 248 817- 9,248,817

Při otáčení rotoru 2 se například prostřednictvím řemenice 7 uvádějí do otáčivého pohybu se stejnou úhlovou rychlostí rovněž centrální ozubené pastorky 50 a 50a» Centrální pastorky 50 a 50a uvádějí do otáčivého pohybu příslušná planetová kola 52 a 52a, která jsou v záběru s příslušnými nehybnými planetovými věnci 53 a 55a. Od planetových kol 52 a 52a se otáčivý pohyb převádí na unášeče 53 a 53a, které se otáčejí úhlovou rychlostí, která je podstatně menší než úhlová rychlost otáčení centrálních pastorků 50 a 50a. V důsledku toho se rám 25 se stěrači 26 a 27 otáčí také menší rychlostí, než je rychlost otáčení rotoru 2« Přitom rychlost stírání vnitřního povrchu rotoru 2, stěrači 27 může být značně vyšší, než rychlost stírání vnějšího povrchu statoru 8 stěrači 26 ₀ V tomto případě v důsledku toho, že prstencová dutina 2 relativně úzká, . je turbulence a makrovíry, které vznikají vzájemným působením stěračů 27 a vnitřní stěny rotoru 2., natolik intenzivní, že se dosáhne vysoké hodnoty součinitele přestupu tepla nejen k povrchu rotoru 2.» ^al® také k povrchu statoru 8₀ Přo 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 rotorovém výměníku tepla podle vynálezu se vytvářejí takové hydrodynamické podmínky, které umožňují bezvadné splnění shora uvedených požadavků.When the rotor 2 is rotated, for example, the central toothed pinion gears 50 and 50a are also rotated by the pulley 7 at the same angular speed. The central gears 50 and 50a actuate the respective planet gears 52 and 52a which engage the respective stationary planet gears 53 and 55a. From the planet wheels 52 and 52a, the rotational movement is transferred to the carriers 53 and 53a, which rotate at an angular speed that is substantially less than the angular speed of rotation of the central pinions 50 and 50a. Consequently, the frame 25 with the wipers 26 and 27 also rotates at a speed less than the rotational speed of the rotor 2 "Here, the wiping speed of the internal surface of the rotor 2, the wiper 27 may be considerably higher than the wiping speed of the outer surface of the stator 8 of the wiper 26 ₀ In this if the annular cavity 2 is relatively narrow,. is and macro turbulences which arise by the interaction of the wiper 27 and the inner wall of the second rotor, so intense as to achieve high coefficients of heat transfer not only to the surface of the rotor 2. »L® ^and also to the surface of the stator 8 ₀ to achieve high values of the coefficient It is of course necessary that the heat transfer coefficients from these surfaces to the water flow also have high values. In the rotor 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 4 mezi tělesem 1 a rotorem 2. se dosáhne zvlášt vysokých hodnot součinitele prostupu tepla z povrchu rotoru 2 k proudu vody. Vyso10 248 817 kých hodnot součinitele prostupu tepla k povrchu statoru 8 se dosáhne zejména nuceným pohybem proudu vody probíhajícím spirálovitě 3 vysokou rychlostí v dutině statoru 8, což je důsledkem spirálovitého žebra 19«, Jinou cestou k dosažení vysokých hodnot součinitele prostupu tepla je použití odpařující vDue to the formation of Tylor vortices in the annular cavity 4 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 8 are achieved in particular by forcing the flow of water through the helically 3 at a high speed in the stator cavity 8 as a result of the helical rib 19 ".

ho se chladicího média anebo zkapalnujícího se teplonosného média. V tomto případě odpadá nutnost použití spirálovitého žebra 19.with a coolant or a liquefied heat carrier. In this case, there is no need to use a spiral rib 19.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

248 817

A rotor heat exchanger having a rotor coaxially disposed within its body, which together with the inner wall of the housing forms a cavity for the coolant flow, and a stator that is located about the axis of rotation of the rotor and together with the inner wall of the rotor forms a cavity for viscous liquid flow. a wiper frame is provided, one wiper contacting the stator outer wall and the other rotor inner wall, the rotor heat exchanger having a sleeve disposed about the stator longitudinal axis, provided with a helical rib and forming a cavity for the cooling flow through the stator inner wall medium, characterized in that it is provided with two planet gears (29, 29a) for locking the rotation of the frame (25) with wipers (26, 27) about the longitudinal axis of the stator (8), each _e epicyclic gear is provided with a respective central pinion (30, 30a), which is attached to the rotor (2) and is vz engaging at least three planet wheels (32, 32a) engaging a planet ring (33, 33a) mounted on a stator face (34, 34a), wherein the movable axes of the planet wheels (32, 32a) are secured to a carrier (35, 35a) that forms the base of the frame (25) with the wipers (26, 27).