Тепломассообменный аппарат

 

= I: .> - -. -",; i и.z„ >т. ,Лт, - - l- >>М ..„ л>>О > эиа 1фяд

OA _#_CAHHE

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических республик (»>780874

К AITOPCNOhhÓ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву

f (22) Заявлено 12.07.78 (2! ) 2643295/23-26 (5! )М. Кл..

В 01,7 8/00 с присоединением заявки М

М (23) Приоритет, Веударствекай квинтет

СССР ае ралаи вэе4ретвнвй

N вткритвй (53) УДК 66.023 (088. 8) Опубликовано 23.11.80. Бюллетень М43

Дата опубликования описания 2д. 1 1. 80

А. Г. Курносов, В. Т. Золочевский, Е. П. Кошевой, 10. В. Желобай и В. Н. Бураков (72) Авторы изобретения

Краснодарский научно-исслецовательский институт пищевой промышленности (74) Заявитель (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Р 1

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам цля системы твер- . цое тело-ra@ и может быть использовано, например, в масложировой промышленности в процессах тепломассообмена, происходящих на стадии о>ггонки растворителя из шрота и сушки масличного сырья.

Известна сушилка для комкующихся материалов, например цементно-сырьево а го шлама, содержащая вертикальную камеру с верхней загрузкой и нвкней выгрузкой материала, и размещенный по оси камеры газопоцводящий короб с решеткой на выходе, имеющий форму конуса, обра- IS щенного вершиной вверх, под коробом поярусно установлены цополнительные короба возрастающего к низу диаметра, выполненные в вице усеченных конусов с воронками у меньшего основания и ре» шетками на боковой поверхности; при этом подрешеточные пространства всех

L коробов подключены к,.рубопроводу высоконапорного теплоносителя, а воронки2 к трубопроводу низконапорного теплоносителя (1).

Однако в конструкции сушилки неэффективно используется внутренний объем из-эа применения значительно отличиощихся по размеру газоподводящих коробов, а теплоносители с разными гидродинамическими напорами усложняют конструкцию сушилки. Относительная скорость взаимодействующих фаз ограничена ско» ростью витания твердой фазы и это накладывает ограничение на достигаемый при противоточном контактировании газтверцое тело ттоэффициент теплообмена.

Наиболее, близкой к предлагаемому устройству является установка цля сушки сыпучих материалов при их многоступенчатом противоточно-прямоточном движении с теплоносителем, содержащая цилиндрический корпус с соосно размещенной в кажцой ступени обечайкойт внутри каждой обечайки соосно установлены патруб и с перфорированными наконечника« ми 2 1.

780874

Однако в установке йевозможно осуществить процесс сушки на высоких ско- рос ях теплоносителя и тем самым интенсифицировать процесс сепарации летучего компонента.

Ue

L ль изобретения - интенсификация с тепломассообмена.

Г

Цель достигается тем, что наконечник выполнен в вице двух усеченййх конусов, соединенных большими основанияри этом меньшее основание верхнего конуса выполнено перфорированным и . размещено, перпендикулярно движению с материала, а обечайки выполнены в вице

r . обратных усеченных конусов. Кроме то15 го, перфорация:на боковой поверхности верхнего конуса наконечника снабжена в направляющими козырьками и большее н

ocHosaHHe обратных усеченных конусов к расположено ниже большого основания

3Е с конусов наконечника, а меньшее - выше торца цилиндрического патрубка.о

Конструктивное выполнение гаэоподводящего короба с цилиндрическим патпа рубком и сливных усеченных конусов поз:." "воляет осуществить противоточное контактирование фаз на всем протяжении аппарата, а перфорация меньшего основания и боковой поверхности верхнего усеченного конуса, снабженйая направляющими козырьками, сообщает потоку теплоносителя, который увлекает за собой частицы твердой фазы, закрученное движе ние, что значительно интенсифицирует теплообмен межцу двумя фазами, с одной 3S стороны, и внутренней обогреваемой поверхностью цилиндрического корпуса аппарата, с другой. ко

Закрученный способ движения фаз приводит к появлению значительных центро бежных сил, а конусное выполнение пер( форироваиной поверхности создает разни-

" цу h их абсолютном значении. За счет

"центробежных сил, возникающих при вращении теплоносителя, пррямолинейное движение твердой фазы вдоль оси вертикального цилиндрического корпуса переходит во вращательное вдоль внутренней его поверхности, а разница в абсолютных значениях центробежных сил воздействует на частицы твердой фазы, вынуждая их двигаться и в радиальном направлении (в направлении уменьшения центробежных сил). Таким образом, в "предлагае= мам тепломассообменном аппарате осуществляется многократное интенсивное - —. вэаимодействие фаэ, что повышает коэффициент теплообмена.

Н .аличие сливного обратного конуса, естко закрепленного с внутренней поверхностью аппарата, обеспечивает сбор отока частиц твердой фазы, создающегоя 110@ действием силы тяжести, а конст. уктивное исполненйе тепломассообменноо аппарата позволяет направлять этот оток в центр к оси аппарата для повтор ого взаимодействия с теплоагентом на лецующей ступени.

Расположение сливного конуса ниже тыка усеченных конусов газопроводящео короба обусловлено тем, что только ри таком исполнении возможен сбор оседающих частиц твердой фазы, так как противном случае они сдувались бы пооком теплоносителя, выходящим иэ нижего ряда перфорации газопроводящего ороба. Расположение нижнего основания ливного конуса выше торца цилиндричесorо патрубка газсподводящего короба беспечивает направленное движение пототвердой фазы вдоль цилиндрического трубка к центру - оси аппарата цля вторения цикла взаимодействия фаз, о удлиняет время их «онтакта, а таке предотвращает унос частиц твердой зы.

В предлагаемой конструкции массообнного аппарата значительно интенсифируется процесс массообмена, полностью пользуется внутренний обьем аппарата

t о приводит к уменьшению габаритов и мпактности устройства, уменьшен унос лкой фракции тверцой фазы.

На фиг, 1 йзображен предлагаемый парат, продольный разрез; на фиг. 2нтактное устройство колонны.

Аппарат содержит корпус 1, снабженщ-- ный паровой рубашкой 2. Внутри колонны поэтажно установлены контактные устройства 3, которые выполнены соосно с цилиндрическим корпусом и состоят из наконечника, выполненного в виде верхнего 4 и нижнего 5 конусов, соединенных о больвими основаййями, причем меньшее основание 6 верхнего усеченного конуса перфорироаано, а боковая поверхность имеет перфорацию с направляющими козырьками для закручивания теплоносителя, нижнее основание нижнего усеченного ко нуса присоединено к цилиндрическому патрубку 7, который прикреплен к сливному усеченному конусу 8> обращенному меньшим основанием вниз, образуя с его нижней кромкой кОльиевую щель 9, а сливной усеченный конус в свою очерець крепится к внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1.

0874 6 контактном устройстве. Процесс повторяется многократно.

5 78

Расположение сливного конуса таково, что большее основание сливного усечен ного конуса, жестко закрепленного с внутренней поверхностью аппарата, располага ется ниже большого основания усеченных конусов наконечника, а нижнее основание располагается выше торца цилинцрического патрубка.

Работает тепломассообменный аппарат, слецующим образам.

Материал подают в верхнюю часть аппарата; откуца он под действием силы тяжести поступает в перфорированное днище 6 наконечника, имеющее форму круга. Восходящим потоком теплоносителя материал веером отбрасывается эа цределы перфорированного днища и попадает в зону действия закручивающего потока теплоносителя. Под дейст4вием .Центробежной силы материал поступает на внутреннюю поверхность цилинц рического корпуса 1 и по винтовой ли» нии постепенно перемещается в пространство между сливным конусом 8 и цилинцрическим патрубком 7, создавая затвор для,прохода теллоносителя. Оттуда материал равномерно выходит через кольцевую meab 9, двигаясь некоторое время вдоль боковой поверхности цилинцрического цвтрубка газоподводящего короба. йалее материал цоступает на ниженаходящиес» контактные устройства. В нижней конической части аппарата производится выггузка материала.

Теплоноситель, двигаясь снизу вверх, попацает в цилиндрический патрубок 7 и в верхней его части поток теплоносителя разделяется иа поток, прокодящий через перфорированное днище 6, и ноток, прокодящий через боковую поверхность верхнего усеченного конуса 4, имеющую перфорацию арочного типа для закручивания теплоносителя. Йалее потоки теплоносителя собираются в вышенаходящемся формула изобретения

1. Тепломассообменный аппарат, соцержащий цклинцрический корпус с загрузочными и разгрузочными устройствами, патрубки для подвода теплоносителя и установленные внутри корпуса обечайки с центрально расположенным цилиндрическим патрубком, который снабжен установленным сверку перфорированным наконечником, отличающийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена, наконечник выполнен в виде двух усеченных конусов, соединенных большими основаниями, при ртом меньшее основание верхнего конуса выполнено перфорированным и размещено церпеидикулярно движению материала, а обечайки выполнены в виде обратнык усеченных конусов.

2. Аппарат по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что перфорация на боковой поверхности верхнего конуса наконечника сн&бжена направляющими козырька« ми .

3. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л и30 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности, большее основание обратнык усеченных конусов расположено ниже большого основания конусов наконечника, & меньшее основа- ние - выше торпа цилиндрического пат»

33 рубка.

Источники информ&ции, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 519585, кл. Я 26 В 17/12, 15.66. 73.

2. Авторское свицетельство СССР

М 500440, кл. F 26 В 17/10, 09. 10. 73.