Аппарат для охлаждения зернистых и порошкообразных материалов

 

1. АППАРАТ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЗЕРНИСТЫХ И ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий вертикальный корпус с патрубками подвода горячего материала и охлаждающего воздуха и поярусно расположенные в корпусе с образованием переточных каналов перфорированные наклонные полки, снабженные оребренными змеевиками, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения, каждая полка состоит из набора пластин, размещенных с зазором и имеющих отогнутые края, и укреплена на нижнем витке соответствующего змеевика, расположенного с зазорами по отнощению к боковым стенкам корпуса, а оребрение выполнено на остальных витках всех змеевиков и имеет пилообразную форму с прорезями в вершинах выступов и впадин, причем над прорезью каждого выступа дополнительно установлен направляющий козырек. 2.Аппарат по п. Ц отличающийся тем, что корпус между ярусами в зонах переточных каналов снабжен кожухами, а его стенки в пределах последних выполнены перфорированными . I 3.Аппарат по п. 2, отличающийся тем, что к нижней части перфорированных сте (Л нок прикреплен направляющий элемент.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1086328 у51) F 26 В 17/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3589266/24-06 (22) 10.05.83 (46) 15.04.84. Бюл. № 14 (72) Н. П. Юхименко и Е. В. Донат (71) Сумский филиал Харьковского ордена

Ленина политехнического института им. В. И. Ленина (53) 66.047.051 (088.8) (56) 1. Патент Ф ран ци и № 2055215, кл. F 27 D 15/00, опублик. 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 879204, кл. F 25 D 1/00, 1980. (54) (57) 1. АППАРАТ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЗЕРНИСТЫХ И ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий вертикальный корпус с патрубками подвода горячего материала и охлаждающего воздуха и поярусно расположенные в корпусе с образованием переточных каналов перфорированные наклонные полки, снабженные оребренными змеевиками, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения, каждая полка состоит из набора пластин, размещенных с зазором и имеющих отогнутые края, и укреплена на нижнем витке соответствующего змеевика, расположенного с зазорами по отношению к боковым стенкам корпуса, а оребрение выполнено на остальных витках всех змеевиков и имеет пилообразную форму с прорезями в вершинах выступов и впадин, причем над прорезью каждого выступа дополнительно установлен направляющий козырек.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что корпус между ярусами в зонах переточных каналов снабжен кожухами, а его стенки в пределах последних выполнены перфорированными.

3. Аппарат по п. 2, отличающийся тем, ® что к нижней части перфорированных стенок прикреплен направляющий элемент.

1086328

10

30,обретение о1носи3ся к холодильной тех»н«и может быть использовано для охлаждения зернистых и порошкообразных материалов в химической и других областях промышленности, например, цветной и горной металлургии.

Известен аппарат для охлаждения порош кообразных материалов, содержащий вертикальную емкость с патрубками для ввода охлаждающего воздуха и горячего материала и перфорированные полки, смещенные по высоте одна относительно другой и прикрепленные к внутренней стенке емкости одной стороной с образованием между стенкой и другой стороной канала для перетекания материала на нижерасположенную полку (1) .

Недостатком этого аппарата является его низкая эффективность из-за однократного взаимодействия на каждом контакте охлаждающего агента с материалом.

Наиболее близким к предлагаемому является аппарат для охлаждения зернистых и порошкообразных материалов, содержащий вертикальный корпус с патрубками подвода горячего материала и охлаждающего воздуха и поярусно расположенные в корпусе с образованием переточных каналов перфорированные наклонные полки, снабженные оребренными змеевиками (2).

Однако у этого аппарата низкая эффективность вследствие недостаточно глубокого охлаждения продукта из-за малого времени пребывания материала на полке, образование застойных зон под верхним концом полок, в которых материал недостаточно интеllclIBI!o взаимодействует с воздухом.

Цель изобретения — интенсификация npol(ccc3 охлаждения.

Указанная цель достигается тем, что в

=!ппарате для охлаждения зернистых и порошкообразных материалов, содержащем вертикальный корпус с патрубками подвода горячего материала и охлаждающего воздуха и поярусно расположенные в корпусе с образованием переточных каналов перфорировапные наклонные полки, снабженные

opeope!«I»! 1H змеевиками, каждая полка состспгг из набора пластин, размещенных с зазором и имеющих отогнутые края, и укр.:пена на нижнем витке соответствующего ::«, вика, расположенного с зазорами по от>:!!«Пию K боковым стенкам корпуса, а ореб". (3Ilå выполнено на остальных витках всех

;:!«свинов и имеет пилообразную форму с

ыро(;езями в вершинах выступов и впадин, причем над прорезью каждого выступа дополнительно установлен направляю!ций козырек.

Корпус между ярусами в зонах lepeTo»ных кана,.ов сг:-!бжен кожухами. а его стенки в пределах последних выполнены перфорированными.

К нижнp.й 13«(1! 11«pT>.,:o 3(33 .и!Iны «т«вЂ”

НОК ППИКРЕПЛЕ:I !13 .!>33В,!ЯЮП .!!3 ЭЛЕМЕН;.

Выполнение полок в (31!Пе пластин «< тo> lfóтыми краями повышает 1>нте>!сивпо(,» Holi такта потока воздуха с гори !им ма!(риалом. движущимся по полке, так -.:.:; и гго воз !3 отклоняется от своей в«рт:1,;3,!» !Ой -раск.(>puu и материал обрабатывас ися !ер«:.; ««тными струями воздуха в про TpBHcTII(: «л ду ребрами теплообменника. Пластины,;IBCBженные на теплообменные 1(>лбы, c(1 >кат одновременно распределительной решеткой и поверхностью теплообмена, и позволяют повысить долю тепла, отнятого от материала на 10 — 20О/(>

Одинаковая по величине ширина зазоров равная соотношению 0,2 — < 0,3, где 1—

В величина зазора;  — — длийа сечения аппарата, определяется тем, что поток воздуха поровну распределялся как через зазоры, так и через отверстия полки. При этом (фиг. 2) достигается наиболее интенсивное «кипение» материала как на полке, так и над ней, и наибольшая величина времени пребывания материала в аппарате (фиг. 4). При уменьшении ширины верхнего зазора поток воздуха идет в основном через отверстия полки и не выполняет своей основной функции как распределителя материала, затруднен вынос части материала на вышерасположенную полку. При уменьшении ширины нижнего зазора происходит накопление материала на полке, вследствие чего затрудняется разгрузка его и повышается гидравлическое сопротивление аппарата.

При увеличении ширины верхнего и нижнего зазоров уменьшаются размеры ребристого теплообменника, а следовательно, поверхность теплообмена, уменьшается время пребывания материала в аппарате, т.е. IBтериал движется не обтекая полку.

Выполнение оребрсния змеевиков пилообразным с прорезями в вершинах выступов и впадин обеспечивает II(.прерывную разгрузку материала. Охлаждаемый материал выносится через верхний зазор, тормозится о козырек, и, двигаясь по верхней поверхности ребра, возвращас !.«ы вновь на полку.

Такое движение мат«риала значите 1»Ho увеличива«т время пр«бывапия его на полке, в результат«:е>o достигас-тся более глубокое oKлаждс !Пс материала.

Нал и ч и «пеp(g>op BI. HI . B степке корпуса, O K p, iK «(l H O > I C I I B p > iK I3 ко ж у х О ",1, OO I C 1 B B;1 Hвает интенсивную продувку слоя материала, д!3пжу!ц«! О«я по ст«.IK« BIIIIBp3TB после разГР ЗКИ C 13»Ill!«(3(ПОЛОЖЕЕНОЙ ПО,IKH, ПОТОКОМ

>3O3, (Х . с! .

Нал «;I:ñ паправляк>п!е!., э.-.«мента на конце перфорпро I! Ilo! (!; 3«TKB обуславливае; срыв !lolî.-ы>:. :"((р:3а IB от стеннк корпус;l, в р«зул»3 3 г«:!с . o»BTepHaл подхватывает«я I:oòoêo: «Оздуха и вовлекается в

".Пх->, гго .П(>вышает интенсивность процес(3 О,T lж :еи!3>1.

1086328

На фиг. 1 показан аппарат, общий вид; и» фиг. 2 схема движения потока воздуха и материала; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — график зависимости времени пребывания материала в аппарате от соотношения величин верхнего и нижнего зазоров.

Аппарат для охлаждения зернистых и порошкообразных материалов содержит вертикальный корпус 1, патрубок 2 подвода горячего материала и патрубок 3 подвода охлаждающего воздуха. В корпусе 1 поярусно укреплены перфорированные наклонные полки 4, образованные из набора пластин, установленных с зазором, имеющих отогнутые края и насаженных на соответствующий нижний виток змеевика 5. Полки установлены под углом 30 — 50 к горизонту, что обеспечивает перетекание материала по полке, и образуют между стенкой корпуса и кромками полки два одинаковых по величине зазора 6 и 7. Ширина зазоров 6 и 7 определяется из соотношения 0,2В В О,ЗВ и обуславливается условием одинакового распределения потока воздуха через зазоры 6 и 7 и зазоры между пластинами полок 4.

Корпус 1 между ярусами в зонах переточных каналов снабжен перфорированными стенками 8, в нижней части которых укреплен направляющий элемент 9 для отрыва потока материала от стенок.

Над каждой полкой установлен оребренный змеевик 5 с ребрами 10 и с патрубками

11 и 12 для подвода и отвода воды. Ребра

10 змеевиков имеют пилообразную . форму с углом раскрытия 50 — 70 с образованием прорезей в вершинах выступов и впадин, что обеспечивает разгрузку материала. Между верхней поверхностью полок 4 и нижней поверхностью ребер 10 змеевиков 5 предусматриваются зазоры 13 для беспрепятственного перемещения материала вдоль полки. В зазо рах 13 перемещается часть материала, подвергаясь интенсивному -воздействию потока воздуха.

Аппарат для охлаждения зернистых и порошкообразных материалов работает следующим образом.

Горячий материал из питателя по патрубку 2 поступает в аппарат, где активно взаимодействует с воздухом в зазоре 6 и распределяется на два потока: часть материала продолжает движение по полке 4, а часть отбрасывается потоком воздуха на противоположную стенку аппарата, двигается по ней и встречая поток воздуха, движущегося через зазор 7, вовлекается в вихрь, который отбрасывает материал на полку, где он продолжает свое движение к разгрузочному зазору 7, интенсивно охлаждаясь потоком

30

40

50 воздуха, идущего через щелевидные ";tëоры полки 4.

Разгружаясь через зазор 7. м»т«ри»л интенсивно продувается струями воздух l h»жущегося через перфорацию стенок 8. и достигнув направляющего элемент» 9 ото:,.в»стся от стенки и встречая поток воз lxx», к» торый движется через зазор 6 м«жлx нцж«расположенной полкой и ст«нкой корпу«», вовлекается в вихрь и продолжает «вое движение под полкой 4. Достигнув противоположной стенки корпуса материал распределяется на две части: одна часть выносится потоком воздуха через зазор 6 на вышерасположенную полку 4 и продолжает свое движс ние по ней, другой — достигнув зазора 7 и встречая поток воздуха вовлекается во встречный вихрь, который отбрасывает материал на полку 4, где он охлажд»«тся, двигаясь по полке. В результате такого движения (двухвихревого) материал боле«интенсивно контактирует с потоком воздух», вследствие чего достигается более глубокое охлаждение материала.

Материал, выпадая на полку 4, движется по ней, взаимодействуя со струями воздуха, направленными под углом друг к другу, которые прижимают материал к поверхности ребер 10 змеевика, охлаждающихся îлодной водой, циркулирующей по трубам теплообменника. Материал интенсивно охлаждается как струями воздуха, так и при контакте с поверхностью ребер змеевика и пластин полки. Часть материала порциями через прорезь в вершине между ребрами 10 змеевика выносится и, двигаясь по верхней поверхности ребра, охлаждается, затем разгружается через прорезь во впадине обратно на полку, после чего подхватывается струями воздуха, поступающими из weëåвидных зазоров полки 4 и продолжает свое движение снова. Такой характер движения материала увеличивает время пребывания его на полке, в результате чего достигается более глубокое охлаждение материала.

Воздух для охлаждения подается из атмосферы по патрубку 3 в нижнюю часть аппарата и просасывается через него вентилятором, установленным после пылеуловителей. Часть воздуха проходит через зазоры 6 и 7, интенсивно взаимодействуя с материалом, а другая часть — через щелевидные зазоры полки 4. Нагретый воздух выводится из аппарата, поступает в пылеуловители (не показаны) и выбрасывается в атмосферу, а охлажденный продукт выводится из нижней части корпуса 1 шнеком.

Предлагаемый аппарат для охлаждения зернистых и порошкообразных материалов позволяет интенсифицировать процесс охлаждения.!

086328!

086328

А-A

38r800

4р, сек

Редактор И. Касарда

Заказ 2231 41

Составитель И. Комарова

Техред И: Верес Корректор И. Муска

Тирйа 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4