СТРУЙНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ Российский патент 2014 года по МПК F26B17/10 

Описание патента на изобретение RU2525562C1

Предлагаемое техническое решение относится к оборудованию для сушки и нагрева материалов во взвешенном состоянии и может найти применение в химической и других отраслях промышленности, в частности, для высушивания и нагрева минеральных солей (хлористого калия) перед прессованием.

Известна конструкция сушилки [авторское свидетельство СССР №1325271, F26B 17/10, опубл. 23.07.1987], выполненной в виде вертикальной шахты, снабженной в средней части коническим пережимом, выше которого установлен забрасыватель материала. Для подачи теплоносителя в нижней части шахты на ее боковой поверхности расположены сопла, заключенные в кольцевой газораспределительный коллектор, а для отвода отработанного теплоносителя по оси шахты размещена труба с завихрителем.

Сушка происходит при ударном взаимодействии радиальных газовых струй, истекающих из сопл, со слоем падающего материала.

Недостатком описанной сушилки является неравномерность времени пребывания материала в ней и, как следствие, неравномерность сушки особенно при повышении производительности сушилки.

В качестве прототипа может быть использована пневматическая сушилка [патент РФ №2476792, F26B 17/10, опубл. 27.02.2013], содержащая секционную вертикальную цилиндрическую пневмотрубу, устройство для подачи материала и разгрузочное устройство. В ней нижняя секция пневмотрубы соединена с источником атмосферного воздуха и питателем. Средняя секция выполнена в виде двух соосно расположенных обечаек, внутренняя из которых снабжена отверстиями, а в пространство между обечайками - спиральный канал - через тангенциально расположенный патрубок подается теплоноситель. Верхняя секция пневмотрубы соединена с разгрузочным устройством. Секции разделены вставками из теплоизоляционного материала.

Влажный материал с помощью питателя подается в нижнюю секцию пневмотрубы, подхватывается потоком ненагретого атмосферного воздуха и транспортируется в среднюю секцию, куда через отверстия во внутренней обечайке подаются топочные газы. Поток газовзвеси из средней секции транспортируется через верхнюю секцию в осадительную камеру, где частицы материала выпадают из газового потока, оседают на днище камеры и непрерывно выгружаются из нее.

Недостатком такой сушилки является снижение термического потенциала теплоносителя за счет разбавления его ненагретым атмосферным воздухом, служащим для пневмотранспортирования материала из нижней секции в среднюю.

Техническим результатом заявляемой конструкции струйного нагревателя является: 1) повышение эффективности использования теплоносителя и, тем самым, снижение расхода топлива; 2) повышение равномерности распределения теплоносителя по сечению пневмотрубы и интенсификация тепломассообмена.

Технический результат достигается тем, что струйный нагреватель содержит вертикальную секционную пневмотрубу, верхняя секция которой соединена с разгрузочным устройством, нижняя секция соединена с устройством для подачи материала, а средняя секция снабжена отверстиями или соплами для ввода теплоносителя, причем отверстия или сопла заключены в улиткообразный коллектор, в который подается свежий теплоноситель, а в нижнюю секцию пневмотрубы подается отработанный теплоноситель.

Отработанный теплоноситель, очищенный от пыли после других сушильных аппаратов либо отбираемый на выходе из струйного нагревателя, подается в нижнюю секцию пневмотрубы для повышения эффективности использования тепла, поскольку рециркуляция теплоносителя позволяет снизить расход топлива на нагрев и сушку материала.

Для повышения равномерности распределения теплоносителя по сечению пневмотрубы его подача осуществляется через улиткообразный коллектор, рассчитанный таким образом, чтобы внутри него поддерживалось постоянное статическое давление. За счет этого струи теплоносителя проникают внутрь пневмотрубы в направлении, наиболее приближенном к радиальному, и равномерно распределяются по сечению трубы, повышая равномерность нагрева (сушки).

При обработке материалов, склонных к измельчению при соударении со стенками или за счет термических напряжений, снижению дробления частиц способствует отдув частиц материала от стенок теплоносителем в средней секции и малое время взаимодействия, предотвращающее перегрев частиц.

С целью интенсификации тепломассообмена для материалов, не склонных к измельчению, целесообразно создавать условия нестационарного взаимодействия фаз по высоте пневмотрубы, например, путем установки в верхней секции пневмотрубы или в сепарационной камере (разгрузочном устройстве) завихрителей, вставок или иных подобных приспособлений, изменяющих скорость и направление потока газовзвеси.

Диаметр нижней секции пневмотрубы может быть меньше, чем диаметр внутренней обечайки средней секции.

Диаметр нижней секции пневмотрубы может быть меньше диаметра средней в зависимости от соотношения расходов отработанного и свежего теплоносителя, подаваемых в аппарат. Внутренняя обечайка средней секции может быть выполнена в виде расширяющегося кверху конуса, диаметр нижнего основания которого равен диаметру нижней секции, а диаметр верхнего - диаметру верхней секции. Такая форма средней секции не позволит образоваться отложениям материала на участке соединения нижней и средней секций при аварийном прекращении подачи теплоносителя в аппарат.

Схема предлагаемой конструкции струйного нагревателя представлена на чертеже.

Струйный нагреватель содержит вертикальную пневмотрубу, включающую 3 секции: нижнюю 1, среднюю 2 и верхнюю 3, улиткообразный коллектор 4, устройство для подачи материала (питатель) 5 и разгрузочное устройство 6.

Устройство работает следующим образом. Материал, предназначенный для нагрева или сушки, с помощью питателя 5 подается в нижнюю секцию пневмотрубы 1, подхватывается потоком отработанного теплоносителя и транспортируется в вышерасположенную среднюю секцию 2. Свежий теплоноситель проходит по улиткообразному коллектору 4 и через отверстия (сопла) в стенке средней секции проникает внутрь пневмотрубы. Взаимодействие материала с поперечными газовыми струями теплоносителя происходит в условиях активного гидродинамического режима. Восходящий поток газовзвеси транспортируется через верхнюю секцию 3 в разгрузочное устройство 6, где частицы материала выпадают из газового потока и непрерывно выгружаются из него. Освобожденный от твердой фазы отработанный теплоноситель, выводится из разгрузочного устройства в систему очистки, причем часть его (в зависимости от схемы работы аппарата) может отбираться и направляться в нижнюю секцию струйного нагревателя для рециркуляции.

Похожие патенты RU2525562C1

название год авторы номер документа
ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СУШИЛКА 2011
  • Селиверстов Артем Александрович
  • Тимофеев Иван Егорович
  • Шестаков Евгений Александрович
  • Шестаков Сергей Александрович
RU2476792C1
СПОСОБ СУШКИ ДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА ВО ВЗВЕШЕННО-ТРАНСПОРТИРУЕМОМ СЛОЕ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2013
  • Тимофеев Иван Егорович
  • Шестаков Евгений Александрович
  • Селиверстов Артем Александрович
  • Загидуллин Сафар Хабибуллович
  • Шестаков Сергей Александрович
  • Тимофеев Игорь Иванович
RU2529763C1
Пневмосушилка 1986
  • Подборнов Николай Владимирович
SU1455186A2
ГАЗОЖИДКОСТНОЙ РЕАКТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛЕННЫХ НЕФТЯНЫХ БИТУМОВ 2008
  • Загидуллин Сафар Хабибуллович
  • Жуков Владимир Юрьевич
  • Якунин Владимир Иванович
  • Крылов Валерий Александрович
RU2369433C1
УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ 1991
  • Федоров Геннадий Степанович[By]
  • Федорова Елена Геннадьевна[By]
  • Киркор Александр Викторович[By]
  • Кожушко Николай Иванович[By]
RU2030699C1
ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СУШИЛКА ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПОЛИДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2003
  • Леденёв В.П.
  • Поляков В.А.
  • Кононенко В.В.
  • Ковалевский А.П.
  • Чорбачиди П.Г.
  • Рысин А.П.
RU2247287C1
СУШИЛКА ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ 1993
  • Гималов Хамидулла Хабибуллович
RU2042095C1
Многоступенчатая установка для сушки дисперсных материалов 1975
  • Кисельников Валентин Николаевич
  • Вялков Владислав Васильевич
  • Шубин Аркадий Аполлонович
  • Круглов Виталий Александрович
  • Романов Виктор Семенович
  • Кустов Юрий Павлович
  • Варламов Валентин Иванович
  • Пеньков Евгений Иванович
SU547623A1
Сушилка 1986
  • Кис Леонид Моисеевич
  • Баландин Валентин Михайлович
  • Катызин Геннадий Петрович
  • Кучин Владимир Александрович
  • Поликша Александр Михайлович
  • Васнин Валерий Викторович
  • Рачев Александр Григорьевич
SU1325271A1
Тепломассообменный аппарат 1982
  • Кис Л.М.
  • Костромкин Ю.Б.
  • Сунцев С.П.
SU1097020A1

Реферат патента 2014 года СТРУЙНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ

Изобретение относится к оборудованию для сушки и нагрева материалов во взвешенном состоянии и может найти применение в химической и других отраслях промышленности, в частности для высушивания и нагрева минеральных солей (хлористого калия) перед прессованием. Струйный нагреватель выполнен в виде вертикальной секционной пневмотрубы. В ее нижнюю секцию, соединенную с устройством для подачи материала, подается отработанный теплоноситель. Средняя секция пневмотрубы снабжена отверстиями или соплами, заключенными в улиткообразный коллектор, в который подается свежий теплоноситель. Верхняя секция пневмотрубы соединена с разгрузочным устройством, где отработанный теплоноситель освобождается от твердой фазы. Технический результат заключается в повышении эффективности использования теплоносителя и тем самым снижении расхода топлива, равномерности распределения теплоносителя по сечению пневмотрубы и интенсификации тепломассообмена. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 525 562 C1

1. Струйный нагреватель, содержащий вертикальную секционную пневмотрубу, верхняя секция которой соединена с разгрузочным устройством, нижняя секция соединена с устройством для подачи материала, а средняя секция снабжена отверстиями или соплами для ввода теплоносителя, отличающаяся тем, что отверстия или сопла заключены в улиткообразный коллектор, в который подается свежий теплоноситель, а в нижнюю секцию пневмотрубы подается отработанный теплоноситель.

2. Струйный нагреватель по п.1, отличающийся тем, что диаметр нижней секции пневмотрубы меньше, чем диаметр внутренней обечайки средней секции.

3. Струйный нагреватель по п.1, отличающийся тем, что диаметр нижней секции пневмотрубы меньше, чем диаметр верхней секции, а внутренняя обечайка средней секции выполнена в виде расширяющегося кверху конуса, причем диаметр нижнего основания равен диаметру нижней секции, а диаметр верхнего - диаметру верхней секции.

4. Струйный нагреватель по одному из пп.1, 2, 3, отличающийся тем, что в верхней секции пневмотрубы или в разгрузочном устройстве устанавливаются завихрители, вставки или иные подобные приспособления, изменяющие скорость и направление потока.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2014 года RU2525562C1

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СУШИЛКА 2011
  • Селиверстов Артем Александрович
  • Тимофеев Иван Егорович
  • Шестаков Евгений Александрович
  • Шестаков Сергей Александрович
RU2476792C1
Пневмогазовая сушилка для торфа 1987
  • Самогин Сергей Константинович
  • Наумович Василий Митрофанович
  • Красильников Владимир Васильевич
SU1449806A1
Сушилка для термочувствительных материалов 1978
  • Зелепуга Анатолий Сергеевич
  • Хейнштейн Григорий Самойлович
  • Кац Макс Борисович
  • Любошиц Александр Исаакович
  • Фадеева Людмила Яковлевна
SU769254A2
Устройство для управления передачей данных по радиоканалу 1987
  • Мочалов Валерий Петрович
  • Ульянченко Виталий Петрович
  • Свиридов Виталий Викторович
SU1450122A2
US 0003922796 A1, 02.12.1975

RU 2 525 562 C1

Авторы

Селиверстов Артем Александрович

Загидуллин Сафар Хабибуллович

Тимофеев Иван Егорович

Даты

2014-08-20Публикация

2013-05-14Подача