Пульсационный кристаллизатор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5р4,В 01 D 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3759115/23-26 (22) 11.05.84 (46) 23.02.86.Бюл. Р 7 (71) Украинский научно-исследовательский углехимический институт (72) В.П.Белонощенко, В.Е.Привалов, Ю.С.Васильев, В.Г.Пономаренко и С.Н.Беломытцев (53) 66.065.52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 703115, кл. В 01 D 9/02, 1979. (54)(57) 1, ПУЛЬСАЦИОННЫЙ КРИСТАЛЛИЗАТОР, включающий секционный корпус с днищем, трубчатое теплообменное устройство, распределители потока в виде перевернутых желобов, разгрузочное устройство с коллекторами и полуцилиндрами, коллекторные камеры и патрубки ввода, отвода раствора и вывода кристаллов, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения .качества продукта, он снабжен двумя цилиндрами, расположенными по оси..кристаллизатора, при этом пер, вый цилиндр снабжен коническим .дни„„ЯЦ„„1212455 A щем и поршнем, установлен в верхней секции корпуса и соединен с коллек-. торными камерами с помощью трубопроводов, а второй цилиндр расположен над первым и прикреплен к корпусу верхней секции корпуса фланцевым соединением.

2. Кристаллизатор по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что второй цилиндр снабжен патрубком для вывода раствора, а шток поршня расположен по его оси и снабжен сальниковым уплотнителем и подшипником скольжения, 3, Кристаллизатор по п.1, о т— л и ч-а ю шийся тем, что разгрузочное устройство снабжено полуцилиндрами.

4. Кристаллизатор по п.1,о т л ич а ю шийся тем, что желоба выполнены расширяющимися кверху и

° °

O прикреплены внутренними торцами к Ьиввй продольным стенкам разгрузочного уст- фф ройства, полуцилиндры и коллекто- > ры которого расположены под днищем корпуса. «Вь

1212455

5.

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процесса кристаллизации веществ из раствора и может найти применение в коксохимической, химической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение производительности и улучшение качества продукта. ю в

На фиг. l изображен предлагаемый кристаллизатор, на фнг.2 - то же, вид .сбоку.

Пульсационный.куисталлизатор состоит из корпуса, разделенного на секции 1-3. Верхняя секция I выполнена в виде перевернутого усеченного конуса. Средняя секция 2, прямо- . угольного сечения, представляет. собой трубчатое теплообменное устройство. Нижняя секция 3 также имеет прямоугольное сечение. По оси аппарата в верхней секции 1 жестко установлен вертикальный цилиндр 4 с коническим днищем 5 и поршнем 6.

Цилиндр 4 соединен с помощью трубопроводов 7 с коллекторными камерами 8 распределителей 9 потока. Для усиления жесткости креппения цилиндра 4 к корпусу 1 аппарата могут быть использованы дополнительно другие конструктивные элементы, йапример пластины (не показаны).

Установке цилиндра 4 с поршнем 6 и коническим днищем 5 внутри секции 1 и соединение его с помощью трубопроводов 7 :с коллекторными камерами 8 распределителей 9 потоков позволяет осуществлять пульсацию раствора по замкнутому контуру по принципу одновременного нагнетания всасывания..

Соасно с цилиндром 4 с помощью фпанцевого соединения 10 прикреплен к корпусу секции 1 второй цилиндр 11 большего диаметра, чем цилиндр 4.

Он оборудован крышкой 12, на которой смонтированы сепьниковое уплотнение 13 и подшипник. 14 скольжения для штока 15, который жестко связан с поршнем 6. Подшипник 14 крепится к крышке 12 с; помощью кронштейнов 16, а сальниковое уплотнение 13 оборудовано брызгоулавливателем 17, Кроме того, цилиндр 11 снабжен патрубком 18 для вывода маточного раствора.

Установка на корпусе секции 1 цилиндра 11 с патрубком 18 вывода раствора, сальниковым уплотнением 13 ,и подшипником 14 скольжения с помощью фланцевого соединения 10 позволяет осуществлять качественную центровку штока 15 с поршнем .6 от носительно внутреннего цилиндра 4,,наиболее рационально решает вопрос вывода:отработанного раствора из аппарата, значительно упрощает обслуживание и ремонт пульсатора.

Теплообменное устройство 2 (средняя секция) состоит иэ труб 19, переточных коллекторов 20, входных

1 коллекторов 21 и 22 с патрубками

23 и 24 для ввода хладоносителя.

Вывод хладоносителя осуществляется с помощью коллекторов 25 и 26 по патрубкам 27 и 28, Патрубки,18 и 24 соединены трубой 29.

Нижняя секция 3 оборудована распределителями 9 потока, выполненными в виде перевернутых желобов расширяющимися к верху, и внутренними торцами, прикрепленными к продольным стенкам 30 разгрузочного устройства 31, которое содержит горизонтальные полуцилиндрь1 32 и коллекторы 33 и 34 с патрубками 35 и 36

{на. фиг.2 их проекции совпадает) для ввода раствора и патрубком 37 для вывода кристаллов, расположенные под днищем 38 кристаллиэатора.

Выполнение распределителей потоков в виде перевернутых горизонтальных желобов, расширяющихся кверху, позволяет обеспечить равномерное распределение потоков по сечению аппарата, так как расширяющаяся часть желобов одновременно выполняет роль дополнительных коллекторов. Кроме того, такое конструктивное выполнение желобов уменьшает сопротивление нижней части аппарата при положении пульсации.

Закрепление внутренних торцов желобов к продольным стенкам pasrpyзочного устройства и расположение его горизонтальных полуцнлиндров и коллекторов под днищем кристаллизатора повьлиает надежность работы аппарата, упрощает изготовление его нижней чести и обслуживание pasrpyзочного устройства.

Коллекторные камеры 8 снабжены штуцерами 39 для ввода исходного раствора и сообщаются с внутренним пространством кристаллиэатора с поьющью отверстий 40, напротив которых уста1212455 новлены перевернутые желоба 9, Кро- ме того, отдельные участки поверхности трубчатого теплообменного устройства 2 покрыты теплоизоляцией 41, а его коллекторы 21, 22, 25 и 26 снаб- жены перфорированными перераспределительными пластинами 42. Для вывода раствора на брызгоулавливателя 17 последний оборудован сливным патрубком 43, а для полного экстренного 10 опорожнения кристаллиэатора внизу имеется патрубок 44.

Пульсационный кристаллизатор работает следующим образом.

Исходный раствор по патрубкам 39 поступает в коллекторные камеры 8.

При нисходящем движении поршня 6 из цилиндра 4 вытесняется по трубопроводам .7 определенный объем раствора, 20 который совместно с исходным раствором с помощью отверстий 40 и желобов 9 поступает. в межтрубное пространство теплообменного устройства 2.

При этом в верхней секции 1 часть 25 раствора войдет в цилиндр 4 (над поршнем 6), а избыток вытесняется через патрубок 18 в трубу 29.

При восходящем движении поршня 6 раствор по трубопроводам 7 поступа- З0 ет вверх, в цилиндр 4, а в межтрубном пространстве секции 2 в это время имеет место нисходящий поток, причем он меньше восходящего, так как часть вытесняемой из цилиндра 4 поршнем 6 жидкости вследствие непрерывной подачи исходного раствора в патрубки 29 непосредственно поступает в патрубок IS.

Таким образом, вследствие возврат- 40 но-поступательного движения поршня 6 в цилиндре 4 и благодаря тому, что цилиндр 4 связан с нижней частью рабочего объема аппарата трубопроводами 7, в межтрубном пространстве секции 2 происходит воэвратнопоступательное движение суспензии, (пульсация ) при одновременном непрерывном поступательном движении раствора и его охлаждении теплообменными трубами 19. В результате этого в межтрубном пространстве секции 2 поддерживается устойчивый режим обтекания поверхности охлаждения при ,:заданной частоте. Амплитуда колеба:ния суспензии четко соответствует величине максимального отклонения поршня 6 от среднего положения.

Охлажденный раствор из межтруб- ного пространства секции 2 поступает в верхнюю секцию 1 аппарата, где отделяется от кристаллов и по трубе 29 направляется в качестве хладоносителя в нижнюю часть теплообменного устройства 2 по патрубку 24.

В патрубок 23 подается охлаждающая вода. Для уменьшения теплового потока вблизи трубных решеток с целью предотвращения инкрустации теплообменного устройства со стороны хладоносителя поверхности покрыты теплоизоляцией 41, а коллекторы

21, 22, 25 и 26 оборудованы перфорированными перераспределительными пластинами 42, В верхней секции 1 сосредоточены наиболее мелкие кристаллы, которые по мере укрупнения перемещаются в нижнюю часть кристаллизатора.

Вывод кристаллов производится с помощью разгрузочного устройства 31 для чего в патрубок 36 подается раствор, который проходит коллектор 33 и полуцилиндры 32, где происходит суснендирование кристаллов. Суспензия выводится через локовой коллектор 34 и патрубок 37.

Отбор кристаллов прекращается при подаче раствора в патрубок 35 ° который расположен напротив патруб- ка 37 и имеет с ним общий коллектор 34.

Регулируя распределение подавае мого раствора по патрубкам 35 и 36 (при постоянном его расходе ), можно осуществлять автоматическую выгрузку кристаллов, что обеспечивает поддержание их массы в аппарате на постоянном уровне.

Для предотвращения попадания раствора на подшипник 14 установлен брызгоулавливатель 17, с патрубком 43, по которому отводится раствор при . недостаточно полной герметичности сальникового уплотнения 13.

Размеры желобов 9 и отверстий 40, а также их количество выбирают та- " ким образом, что свободное сечение между. желобами на уровне их расширения было равно сечению желобов 9 (в горизонтальной плоскости) на уровне их сужения, Площадь указанных сечений, а также отверстия 40 устанавливают такими, чтобы при распределении потоков поддерживалось невы"

1212455 сокое гидравлическое сопротивление и малое содержание твердой фазы в нижней части кристаллизатора.

Высоту желобов 9 устанавливают такой, чтобы их объем до уровня отверстия 40 превышал объем, вытесняемый за половину периода колебания

fj суспензии при нисходящем потоке в. межтрубном пространстве секции 2. .Выполнение указанных требований предотвращает попадание кристаллов в коллекторные камеры 8 и трубопроводы 7 и обеспечивает устойчивую работу кристаллизатора.

22

42

19

28

ВНИИПИ Заказ 667/7, Тираж 663 Подписное

Филиал ППП "Патент",. г.Ужгород, ул.Проектная, 4