Кристаллизатор непрерывного действия

 

Изобретение относится к области химического машиностроения, а именно к кристаллизаторам непрерывного действия для кристаллизации из растворов органических и неорганических веществ в химической и смежных с ней отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения дисков за счет увеличения скорости движения теплоносителя в них. В кристаллизаторе выполнено устройство для подвода и отвода хладоносителя в пустотелые теплообменные элементы, выполненные в виде входного и выходного коллекторов, каждый из которых параллельно подсоединен посредством патрубков к указанным пустотелым элементам, а внутри каждого пустотелого теплообменного элемента установлена коническая обечайка, нижний торец которой расположен у внутренней стенки корпуса кристаллизатора, а верхний - у днища верхней тарелки пустотелого теплообменного элемента, образуя с ним кольцевой зазор. При этом патрубки входного коллектора установлены над коническими обечайками, а патрубки выходного коллектора - под коническими обечайками каждого пустотелого элемента, кроме этого, верхние торцы конических обечаек выполнены пилообразными. В процессе перемешивания и охлаждения исходного раствора внутри кристаллизатора посредством унифицированных секционных мешалок, расположенных между смежными пустотелыми теплообменными элементами, исходный раствор охлаждается и из него выпадают кристаллы. Образовавшаяся суспензия непрерывно отводится за пределы кристаллизатора. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СаЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Ai (g))5 В 01 1) 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4322316/23-26 (22) 26.10.87 (46) 30.04.90. Бюл..N 16 (72) В.А.Бондарь и 10.Г.Свердлин (53) 66.065.52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 704642, кл. В 01 D 9/02, 1979. (54) КРИСТАЛЛИЗАТОР НЕПРЕРЫВНОГО ДЕИСТВИЯ (57) Изобретение относится к области химического машиностроения, а именно к кристаллизаторам непрерывного действия для кристаллизации из растворов органических и неорганических веществ в химической и смежных с ней отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения дисков эа счет увеличения скорости движения теплоносителя в них.

В кристаллиэаторе выполнено устройство для подвода и отвода хладоносителя в пустотелые теплообменные элементы, выполненные в виде входного и выходного коллекторов, каждый из которых параллельно подсоединен посредством

Изобретение относится к устройст вам для кристаллизации из растворов органических и неорганических веществ и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения дисков за. счет увеличения скорости движения хладоносителя в них.

2 патрубков к указанным пустотелым элементам, а внутри каждого пустотелого теплообменного элемента установлена коническая обечайка, нижний торец которой расположен у внутренней стенки корпуса кристаллизатора, а верхний— у днища верхней тарелки пустотелого теплообменного элемента, образуя с ним кольцевой зазор. При .этом патрубки входного коллектора установлены над коническими обечайками, а патрубки выходного коллектора — под коническими обечайками каждого пустотелого элемента, кроме этого, верхние торцы конических обечаек выполнены пилообразными. В процессе перемешивания и охлаждения исходного раствора внутри кристаллизатора посредством унифицированных секционных мешалок, расположенных между смежными пустотелыми теплообменными элементами, исходный раствор охлаждается и из него выпадают кристаллы. Образовавшаяся суспензия непрерывно отводится за пределы кристаллизатора. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

На- фиг ° 1 изображен кристаллизатор

1 непрерывного действия; на фиг.2 — пустотелые элементы с входным и выходнья коллекторами; на фиг.3 — коническая обечайка, верхний торец которой вйполнен пилообразным..

Кристаллизатор содержит пакет унифицированных пустотелых теплообменных элементов l установленных один на другом, в виде этажерки, нижнее

1560259

15

35

50 и верхнее основания 2 и 3, ограничивающие пакет унифицированных пустотелых теплообменных элементов, стянутый посредством стяжек 4, образуя корпус кристаллизатора, в центре которого проходит приводной вал 5, на котором жестко крепятся унифицированные секционные мешалки 6, расположенные между смежными унифицированными пустотелыми теплообменными элементами. Приводной вал нижним концом установлен в подпятнике 7, предусмотренном в нижнем основании, и проходит через сальниковое уплотнение 8, предусмотренное на верхнем основании 3.

Далее посредством муфты 9 вал 5 соединен с валом привода 10 установленном на кронштейне 11, жестко крепящемся на верхнем основании.

Унифицированная секционная мешалка конструктивно состоит из ступицы

12, снабженной шпоночным пазом, вилки 13, перфорированных скребков 14 и двух полудисков 15.

Унифицированный пустотелый теплообменный элемент состоит из нижней 16 и верхней 17 тарелок в основании с центральным отверстием и отбортован- 30 ным кольцевыми периметрами установленными друг на друга основаниями, цилиндрической обечайки 18, расположенной между нижней и верхней тарелками, снаружи которой диаметрально расположены два патрубка 19 и 20 для подвода хпадоносителя и отвода отработанного хладоносителя. С внутренней стороны цилиндрической обечайки установлена и приварена по большому периметру коническая обечайка 21 а меньший периметр выполнен зубчатым

22 и сопрягается с верхней тарелкой

17 через зазор 0 5-1,0 мм.

Каждый штуцер для подвода хладоно- 45 сителя, установленный на унифицированном пустотелом элементе, соединен с распределительным коллектором 23 через регулируемый вентиль 24 и снабжен штуцером 25 для подвода хладоносителя.

Каждый патрубок 20, расположенный с диаметрально противоположной стороны, через патрубок 26 соединен с отводящим коллектором 27 для отвода отработанного хладоносителя и снабжен штуцером 28. На каждом патрубке предусмотрен термометр 29 для контроля температуры отводящего хладоносителя. На нижнем основании предусмотрена коническая лейка 30 со штуцером 31 для отвода суспензии и снабжена рубашкой 32 со штуцерами 33 и

34 для подвода и отвода теплоносителя.

На верхнем основании расположены два унифицированных штуцера 35 и 36, один из которых служит для подвода исходного раствора, а другой — для соединения с атмосферой.

Кристаллизатор работает следующим образом.

Исходный раствор подается через штуцер 35, а отводится в виде суспензии через штуцер 31.

Хладоноситель подается противотоком через штуцер 25, а затем по распределительному коллектору 23 и патрубкам 19 распыляется в%утри унифицированных пустотелых теплообменных элементов, а затем через патрубки 20 собирается в коллектор 27 и отводится через штуцер 28.

Исходный раствор тщательно перемешивается внутри кристаллизатора унифицированными секционными мешалками 6, расположенными между смежными унифицированными пустотелыми элементами, и охлаждается, при этом иэ раствора выпадает твердая фаза, образуя суспензию, гранулометрический состав которой растет по мере приближения суспензии к выгрузочному штуцеру 31. В. процессе тепламассообмена на теплопередающих поверхностях образуется твердый осадок кристаллов, который непрерывно очищается вращающимися скребками 14, свободно помещенными в вилке 13. При этом полудиски 15 жестко крепятся к ступице 12, установлены наклонно по отношению оси вращения унифицированных секционных мешалок, это обеспечивает движение исходного раствора вблизи поверхностей теплообмена при одновременном его перемешивании.

Перфорированные лопасти обеспечивают лучшее перемешивание суспензии внутрй кристаллизатора.

В процессе работы кристаллизатора можно регулировать процесс кристаллизации за счет количества подаваемой воды, которую можно регулировать на каждой секции вентилем 24, при этом на выходе из каждого унифицированного пустотелого теплообмен5

15 ного элемента установлен термометр

29, по показаниям которого производится установка расхода хладоносителя.

Внутри каждого пустотелого теплообменного элемента установлена коническая обечайка 21, нижний торец которой расположен у внутренней стенки корпуса кристаллиэатора, а верхний— у днища верхней тарелки пустотелого теплообменного элемента, образуя с ним кольцевой зазор, при этом патрубки 19 входного коллектора установлены над коническими обечайками 21, а . патрубки 20 выходного коллектора— под коническими обечайками каждого пустотелого элемента. Кроме этого, верхние торцы конических обечаек выполнены пилообразными.

Хладоноситель, подводимый через патрубок 19, заполняет кольцевой объем конической формы, а затем через кольцевой зазор между верхним торцом конической обечайки и внутренней поверхностью верхней тарелки пустотелого элемента (диска) растекается веерообраэно тонкой пленкой с большой скоростью по всей теплопередающей поверхности диска. Отработанный хладоноситель, поступающий на нижнюю тарелку диска в полости, непрерывно отводится через отсасывающий патрубок 20 за пределы диска. Сле довательно, при введении в конструкцию диска конической обечайки достигается высокая скорость движения хладоносителя относительно его внутренней теплопередающей поверхности, а следовательно, существенно возрастает коэффициент теплоотдачи, что повышает производительность кристаллизатора.

Такое конструктивное исполнение системы внутреннего охлаждения пустотелого теплообменного элемента (диска), выполненного в виде двояковогнутой линзы, позволяет осуществить равномерное, распределенное по всей

60259

6 теплопередающей поверхности, эффективное пленочное охлаждение каждого пустотелого теплообменного элемента (диска), существенно повысив теплоотдачу на каждом диске, увеличив производительность кристаллизатора, при этом давление внутри диска сохраняется атмосферное, а это позволяет использовать тонкостенные диски с минимальной массой.

Формула изобретения

15 1. Кристаллизатор непрерывного действия, включающий установленные один на другом стянутые в единый пакет пустотелые диски, состоящие из верхних и нижних тарелок и цилиндрической обечайки с патрубками для ввода и вывода хладоносителя, в которых размещен распределитель хладоносителя, мешалки-скребки, расположенные между дисками, и устройство для подвода и отвода хладоносителя в кристаллизатор, отличающийся тем, что, .с целью повьппения эффективности охлаждения дисков за счет увеличения ,скорости движения хладоносителя в

З0 них, распределитель хладоносителя выполнен в виде конической обечайки, нижний торец которой расположен у внутренней стенки цилиндрической обечайки, а верхний — у днища верхней

З5 тарелки, образуя с ним кольцевой зазор, при этом патрубки входного коллектора установлены над коническими обечайками, а патрубки выходного коллектора — под коническими обечайками.

40 2. Кристаллизатар по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что верхние торцы конических обечаек выполнены пилообразными.

3. Кристаллизатор по п.1, о т л и45 ч а ю шийся тем, что устройство для подвода и отвода хладоносителя в кристаллизатор выполнено в виде входного и выходного коллекторов, каждый из которых параллельно подсоединен

50 посредством патрубков к дискам, 1560259 . 8 3g

1560259

Составитель И.Рогачева

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Пожо

Редактор Е.Копча

Заказ 937 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101