Установка для термообработки дисперсных материалов во встречных струях

 

и

" 1 .;.. :к .

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11} 6 18625

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51} М. Кл.

F 28 С 3/12 (22) Заявлено 24.02.77 (21} 2457846/24-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.08.781эюллетень № 2g (45} Дата опубликования описания 1s.ov.г8

F 26 В 17/10

Государственный комитет

Совета 1йинистраа СССР оо делам изооретений н открытий (53) УДК 66.047. .751(088.8) И, Т. Эпьперин и В. Л. Мепьцер (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени институт теппо- и массообмена им. A. В. Лыкова (71) Заявитель ! (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ДИСПЕРСНЫХ

МАТЕРИАЛОВ ВО ВСТРЕЧНЫХ СТРУЯХ Изобретение относится к технике термической, термомеханической и термохимической обработки дисперсных материалов и может найти применение в энергетической, химической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности.

Известна установка для термообработки дисперсных материалов во встречных струях, содержащая ряд последовательно установленных пар разгонных и отводных труб (1) .

Эта установка работает следующим образом. Дисперсный материал подают в поток теплоносителя, который затем разветвляется на две разгонные трубы, направленные навстречу друг другу; после соударения струй газовзвесь отводится IIO, двум отводным трубам, расположенным под углом 90 к разгонным трубам; далее газовзаесьпоследовательно проходит через ряд аналогичных пар разгонных и отводных труб и поступает в устройство для отделения материала от газа.

Эта установка является наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатками известной установки являются высокое гидравлическое сопротивление из-за большого количества поворотов потока и потери тепла в окружающую среду вследствие развитой поверхности труб, что влечет повышенные энергетические затраты, а также большие габариты установки, и требует выделения для нее значительной производственной плошади.

Цель изобретения — снижение энергозатрат и повышение компактности.

Поставленная цель достигается тем, что

|О участки разгонных и отводных труб в зоне встречи струй размещены концентрично один в другом.

Кроме того, наружные участки труб каждых двух смежных пар соединены между собой с образованием тороида вытянутой формы, а внутренние участки труб каждых двух соседних тороидов попарно соединены друг с другом.

На чертеже схематически изображена описываемая установка.

Установка содержит воздуходувку 1, питатель 2 дисперсного материала, соединенный с магистральной трубой 3. Труба 3 соединена подводящими патрубками 4 и 5 с внутренней трубой (меньшего диаметра) 6, имеющей разрыв регулйруемой величины в

25 центральной части. Внутренние трубы 6 — 9

618625 заключены в коаксиально расположенные наружные:;,, бы (большего диаметра) 10—

13 соответственно. Причем участки наружных и внутренних труб в зоне разгона и соударения потоков газовзвеси размещены 5 концентрично один в другом. Наружные участки труб !О и 11, 12 и 13 соединены между собой, образуя вытянутые тороиды,;I внутренние участки труб 7 и 8 двух соседних тороидов соединены между собой. Внутренняя труба 9 соединена с выводной трубой 14 отводными патрубками 15 и 16. Выводная труба 14 заканчивается циклоном 17, предназначенным для отделения обрабатываемого дисперсного материала от газа-теплоносителя. 15

Установка работает следующим образом.

Поток газа-теплоносителя после калорифера направляют с помощью воздуходувки 1 в магистральную трубу 3. В эту же трубу подают питателем 2 дисперсный материал, подлежащий термообработке. От магистраль20 ной трубы 3 по двум разведенным в противоположные стороны патрубкам 4 и 5 поток газовзвеси подают во внутреннюю трубу 6, выполняющую для первой ступени установки функцию разгонного канала. Разогнанный в трубе 6 дисперсный материал подвергают термической обработке в процессе возвратно-поступательного затухающего колебательного движения, создаваемого встречными струями в месте разрыва трубы 6. При уменьшении скорости материала в зоне встречи 30 струй до критической (близкой к скорости питания) материал потоком газа выносится в межтрубное пространство, образованное концентрично расположенными внутренней 6 и наружной 10 трубами. Таким образом, кольцевой зазор между трубами 10 и 6 вы35 полняет функции отводного канала в первой ступени установки. При транспортировании материала, направляемого в двух противоположных направлениях, в межтрубном пространстве и далее по трубе 10, выполненной 40 совместно с трубой 11 в виде вытянутого тороида, материал разгоняется в кольцевом канале между наружной трубой 11 и внутренней 7, выполняющей функцию разгонного канала второй ступени установки. В месте разрыва внутренней трубы 7 создаются коль- 45 цевые встречные струи, в которых продолжается процесс колебательного движения и термообработка материала, начатая в первой ступени. Далее дисперсный материал . выносится по внутренней трубе 8, выпол50 няющей функции отводной трубы, в ретью ступень установки и т.д. Таким образом, функции наружной и внутренней трубы по отношению к разгону и отводу материала в каждой последующей ступени меняются на противоположные.

После завершения термообработки материал по внутренней трубе 9 и отводным патрубкам 15 и 16 направляют в выводную трубу 14, соединенную с циклоном 17, где осуществляют сепарацию материала от газа.

Разгонные и отводные .каналы установки могут иметь поперечное сечение круглое, пря— моугольное или, например, эллипсоидальной формы.

Описанная установка может быть использована для термической, термомеханической (например, сушки и дробления), а также термохимической обработки различных дисперсных материалов, твердых, пастообразных и жидких.

Эффективность описанной конструкции установки для обработки дисперсных материалов определяется уменьшением габаритов и производственных площадей, занимаемых установкой, в 2 — 5 раз; упрогцением конструкции установки при существенном снижении ее гидравлического сопротивления; уменьшением на 20 — 50 /р потерь тепла в окружающую среду; увеличением времени пребывания и равномерности обработки материала в зонах встречи струй.

Формула изобретения

1. Установка для термообработки дисперсных материалов во встречных струях, содержащая ряд последовательно установленных пар разгонных и отводных труб. отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения компактности, участки разгонных и отводных труб в зоне встречи струй размещены концентрично один в другом.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что наружные участки труб каждых двух смежных пар соединены между собой с образованием тороида вытянутой формы, а внутренние участки труб каждых двух соседних тороидов попарно соединены друг с другом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Эльперин И. Т. и др. Процессы переноса во встречных струях газовзвеси, «Наука и техника», Минск, 1972, с. 37 — 38.

618625

Составитель В. Вакар

Редактор М. Васильева Техред О. Луговая Корректор М. Демчик

За к а з 124 5 34 Тираж 815 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4