Устройство для тепловой обработки суспензий по системе г.с.кучеренко

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

С 02 F 11/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 331 ч. W

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 791655 (21) 4126810/23-26 (22) 19.06.86 (46) 07.03.88. Бюл. У 9 (75) Г.С. Кучеренко (53) 628.336.44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 791655, кл. С 02 F 11/12, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ СУСПЕНЗИЙ ПО СИСТЕМЕ Г.С. КУЧЕРЕНКО

< 57) Изобретение относится к области тепловой обработки суспензий и эмульсий и может найти применение в различных отраслях техники для кондиционирования, очистки и обеззараживания пищевых, отходящих и сточных жидкостей или их осадков термообработкой и позволяет повысить эффективность

/ использования устройства путем расширения диапазона рабочих температур

1 и повышения коэффициента теплопередачи между теплоносителем и поступающей суспензией. Устройство включает цилиндрический корпус 1 с патрубками

2, 13 и 16 входа и выхода суспенэий, нагревательные элементы 8, продольную перегородку 7, разделяющую корпус 1 на две камеры. Перегородка 7 выполнена в виде полых валов 10, соединенных с приводом 11 вращения.

Исходная суспензия через патрубок 2 и отверстие 6 в перегородке 5 поступает в зону нагревательных элементов

8, где подвергается термообработке.

Обработанная суспензия, возвращаясь в начало камеры, разделяется центробежными силами на воду и шлам и через патрубки 13 и 16 выводится иэ установки. Устройство для тепловой обработки суспензий позволяет снизить эксплуатационные затраты. 1 з.п. ф -лы. 5 ил.

1 379273

Изобретение относится к устройствам для тепловой обработки суспегпгий и эмульсий, может быть применено н различных отраслях техники для очист- 5 ки и беззаражинания пищевых, отходяпГих и сточных жидкостей или их осадков термообрабаткой, и является усовершенствованием устройства по ант.св.

У 791655.

Цель изобретения — повышение эффективности использования устройства для тепловой обработки суспенэии путем расширения диапазона рабочих температур и повышения коэффи- 15 циента теплопередачи между суспенэией и теплоносителем продольной плоской перегородки.

На фиг. 1 представлено устройство для тепловой обработки суспензий; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — перегородка S-образного поперечного сечения, вариант выполне— ния.

1О

30

Устройство содержит цилиндрический корпус I круглого поперечного сечения, под тангенциально к нему расположенным входным патрубком 2 установлена цилиндрическая приемная кольцевая распределительная камера 3 исходной суспензии, образованная двумя круглыми поперечными пере35 городками 4 и 5, установленными с касанием к внутренней поверхности стенки корпуса и поворотными вокруг оси корпуса. В перегородке 5 камеры

3 имеется отверстие 6 для подачи в корпус 1 исходной суспензии. К перегородке 5 цилиндрической камеры 3 присоединен узел перемещения суспензии, выполненный н виде присоединенной с касанием к внутренней поверхности стенки и поворотной вокруг оси корпуса продольной перегородки 7, разделяющей корпус круглого поперечного сечения вдоль на две камеры сегментных поперечных сечений:

50 для поступающего на термообработку потока <успензии и для отводимого noToYа термообработанной суспензиитеплоносителя. На конце корпуса установлегп,I нагревательные элементы 8.

На конце перегородки 7 имеются отверстия 9. Продольная перегородка 7 выполнена из контактируемых между собой . и«ментов в виде валов 10, установленных с ноэможнос т ью вращен-ияя вокруг сноих осей, направленных вдоль образующих боковой поверхности перегородки 7 и соединенных с приводом 1! вращения. Валы 10 крепятся своими орцами н гнездах перегородки

5 и торцовой части перегородки 7.

Перегородки 4,5 и 7 соединены механически через приводной центральный полый вал 10 с приводом 11 вращения.

Центральный нал 10 соединен с камерой 12 с патрубком 13 отвода фильтрата (фиг. 4).

Камера сегментного поперечного сечения соединена центральным валом

10 с камерой 12 с патрубком 13 отвода фильтрата (фиг..4), а трубой 14 с камерой 15 и патрубком 16 отвода шлама.

Нагревательные элементы 8 выполнены из системы кольцевых графитовых или стальных электродов 17, изолированных между собой диэлектрическими фторопластоными прокладками 18 и соединенных механически соосно с корпусом, а электрически — с источником

19 трехфазного ток э.

Теплообменные поворотные валы 10 (кроме приводного центрального вала) могут быть выполнены иэ теплопроводного нодогазопроницаемого материала, например из полых медных перфорированных труб с диаметром перфорации

0,01 -0,1 мм.

Продольная поворотная перегородка

7 может быть также выполнена водогазопроницаемой S-образного поперечного сечения (фиг. 5), что приводит к расширению диапазона рабочих температур за счет увеличения поверхности теплопередачи.

Устройство работает следующим образом.

Подлежащую тепловой обработке суспенэию, например осадок сточных нод, температурой 10-20 Г, влажностью

94-997. подают насосом под давлением

5-40 атм через неподвггжный входной патрубок 2 н цилиндрическую приемную камеру 3 со скорocIью 0,52,0 м/с, где суспензия приобретает вместе с круглыми пер«Iородками 4 и

5 вращательное дниженес. Из приемной камеры 3 суспензия поступает через отверстие 6 в перегор;дкг 5 в продольную часть корпуса 1 сегментного

СЕЧЕНИЯ, ОТДЕЛЕННУЮ «I RIОРОЙ ЕЕ половины вращающейсII продольной перегородкои 7, где приобретает сложное винтоо ра зное ламинарное нра†щательное и поступательное вдоль кор— пуса движение. Поступая в зону распо5 ложения в конце корпуса нагревательных элементов 8, уплотненная часть суспензии нагревается до необходимой температуры (50 -250 С) проходящим через него током, что вы- 10 эывает значительное повьш|ение влагоотдачи и полное ее обеззараживание. Одновременно поток суспенэии центробежными силами разделяется на фракции с различным удель- 15 ным весом, например на воду и шлам.

Разделенная суспензия дальше поступает через отверстие 9 в перегородке 7 во вторую часть корпуса I, где, возвращаясь по винтообразной траек- 20 тории, охлаждается стенками корпуса

1 и поворотных валов 10, омываеж ми холодными потоками исходной суспенэии, одновременно нагревая последнюю.

Очищенная и охлажденная вода отво- 25 дится через фильтрующий полый вал

10, камеру 12 и патрубок 13 отвода фильтрата. Охлажденный шлам под давлением насоса 10-20 атм, через трубу

14 подается в камеру и выдавливается через патрубок 16 отвода шлама.

Под действием привода 11 поворотные валы IO вращаются вокруг своих осей и их поверхность поочередно то нагревается горячей тергообработанной суспензией - теплоносителем, то охлаждается поступающей на термооб— работку суспензией, и температура поверхности приобретает значение, промежуточное между температурами 40 горячей термообработанной суспензии— теплоносителя и поступающей суспензии.

В слУчае, когда перегородка 7 или 45 валы 10 выполнены водогазопроницаеиами, часть потока поступающей на термообработку суспензии фильтруется через водогазопроницаемые элементы, тем самым интенсифицируя

50 процесс тепломассопереноса между пос тупающей и термообработанной суспензиями. Вращением поворотных перфори— рованных валов 10 вокруг своих осей обеспечиваются циклическое изменение направления потока фильтрата и непрерывная самоочистка ячеек перфорированных фильтрующих водогазопроницаеьых элементов поворотных валов

l0. Оптимальную угловую скорость кра щения суспензии устанавливают экспе-риментально по максимальному коэффициенту теплопередачи между поступающей и термообработанной суспенэиями и максимально допустимых температу рах теплоносителя и контактирующих с ним поверхностей теплообмена.

Повышение эффективности использования устройства для тепловой обра— ботки суспензии достигается за счет регенеративного тепломассообмена между теплоносителем и поступающей суспензией через поворотную продольную перегородку 7.

Вращением поворотных валов 10 вокруг своих осей предотвращаются недопустимые качественные изменения тепломеханических свойств материала поверхности перегородки 7 (плавление, образование накипи и прига— ра и т.п.).

Повышение эффективности использования устройства для тепловой обработки суспензий по предлагаемой системе по сравнению с известной проявляется в снижении температурного напора между исходным и термообработано ным осадком с 15 до 5 С за счет повы— шения коэффициента теплопередачи между исходной и термообработанной суспензией с 1500 до 10000 Вт/м .град., уменьшения продолжительности обработки осадка с 5 до 2 мин и расширения диапазона рабочих температур с )80 до ?50 С.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Устройство для тепловой обработки суспензий по авт. св. 11 791655, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности его использования путем расширения диапазона рабочих температур и повышения коэффициента теплопередачи между суспензией и теплоносителем, поворотная продольная перегородка кыполнена из расположенных вдоль корпуса горизонтальных полых валов, укр пленных с возможностью касания по образующим боковых поверхностей и кращательного движения вокруг своих осей.

2. Устройство по и. 1, о 1 л и ч а ю щ е е с я тем, что i« регородка выполнена перфорирокаии и

) 379273

)379273

Составитель Л. Суханова

Техред М.Дидык Корректор M. Демчик

Редактор Н. Гунько

Заказ 939/24 Тираж 854 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

lI3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4