Дистиллятор Советский патент 1984 года по МПК B01D3/02 

Изобретение относится к очистке растворителей методом регенерации и может быть использовано в качестве дистиллятора в машинах химической -ЧИСТКИ.

Известна дистилляционная установика с встроенным электронагревательным устройством, в качестве теплоносителя в которых применяются, например, минеральные масла., кремнийорганические соелинения, которые полученное тепло передают загрязненному растворителю Cl3.

Недостатком такого дистиллятора является повышенный удельный расход электроэнергии на регенерацию единицы объема растворителя, обусловленный применением ТЭНового способа лагрева теплоносителя. Кроме того, вследствие малой рабочей поверхности нагревательных элементов и наличия только конв.ективного теплообмена в объеме нагреваемого i теплоносителя в аппарате имейт место локальные перегревы нагревательных элементов, а образование на наружных поверхностях ТЭНовтвердьк отложений в виде нагараот масла и продуктов его окисления, ухудшает коэффициент теплообмена и приводит к преждевременному выходу ТЭНов из строя (прогорают К

Цель изобретения - снижение удель-г ного расхода электрической энергии на дистилляцию единицы объема растворителя и повычение надежности в работе устройства.

Указанная цель достигается тем, что в дистилляторе, содержащем перегонный бак с рубашкой, электрический нагревательный элемент, компенсатор, электрический нагревател-ьный элемент выполнен в виде двух коаксиальных цилиндрических труб из ферромагнитного материала, разделенных между собой слоями тепловой изоляции и обмоткой, при соотношении их диаметров,для внутренней трубы 1:6, для нарукной 1:4 и помещен, в теплоизолированный корпус, соединенный с рубашкой перегонного бака трубопроводами..

На чертеже изображен дистиллятор, общий вид.

Дистиллятор состоит из перегонного бака 1 с рубшжрй 2, электрическозро нагревательного элемента 3, ; компенсатора 4, термсч егулятора 5.. Причем электрический нагревательлый . элемент 3 для нагревания теплояоси- i. теля 6 помещен внутри корпуса и выполнен в виде индуктора, состояадег о из двух коаксиальных цилиндрических труб 7 и 8, разделённых между собой слоямии тепловой изоляции 9 и 10 и обмоткой 11, роль магнитопровода выполняют цилиндрические трубы 7 и 8, из готовленные .из ферромагнитного i материала с соотношением геометри.ческих размеров диаметров к длине для внутренней трубы 1:6, для наружной 1:4, а роль катушки - обмотка 11, например, из электроизолирован ного токопроводящеГо провода, расположенного в зазоре между трубами. .Заливка теплоносителя, например трансформаторного масла, цроизводится через воронку 12, а слив через вентиль 13. Тепловая изоляция 14 . корпуса 15 и, труб 16 и 17 уменьшает тепловые потери через наружные поверхности. Оптимальный уровень заполнения системы теплоносителем при изменении температуры подцерживается компенсатором 4. Температура нагрева теплоносителя .в электрическом нагревательном элементе 3 автоматически конт ролируется терморегулятором 5. В перегонном баке имеется внутренняя стенка 18, с которой соприкаса1ется загрязненный растворитель 19, поступакадий в бак через патрубок 20. Пары растворителя отводятся в конденсатор по трубе 21.

Дистиллятор работает следующим образом.

Обмотка 11 подсоединяется к источнику питания, электрическим током, который, проходя по проводу, созда-. ет переменное электромагнитное поле. Последнее приводит к возникно-. вению вихревых токов в трубах 7 и 8, трубы нагреваются.Теплоноситель , находящийся внутри корпуса 15, соприкасаясь с .внутренней поверхностью трубы 7 и наружной поверхностью трубы 8, нагревается до 170-180. Вследствие пространственной неоднородности плотности теплоносителя которая является результате Неравномерного температурного поля, на- . гретый теплоноситель по трубе 16 попадает в .рубашку 2,, где, протекая, иагревает внутреннюю Ьтенку 18 перегонного бака 1, с которой соприкасается загрязненный растворитель 19 попадающий внутсрь перегонного баКа через патрубок 20. Растворитель 19 нагревается до температуры кипения, а пары его по трубе 21 направляются в конденсатор. Охлажденный теплоноситель поступает в корпус 15 по трубе 17, ., : . , -/.- -. . ,/

в пррцессе создания дистиллятора с индукционным нагревателем проведены эксперименты с целью Оптимизации его геометрических размеров. Установлено, что на иболее рациональным является соотношение диаметра внутренней трубы к ее длине 1:6 (соотношёние 1:4 наружного диаметра труёы к длине выбирается конструктивноJ.

Результаты экспериментов для четырех соотношений диаметров , трубы d к дяйяе t приведены э таблице. Удельный расход электроэнергии, кВт/дмЗ 1. Показатели р,1841о 1 Отнбшение диаметра внутренней трубы к 1/5 1/51 1/6 1/ длине Отношение диаметра наружной трубы к 1/(2,5)1/(3, 1/ Как видно из таблицу/ наиболее экономичной с точки зрения расхода электрической энергии является кон струкция дистилляэ ора с соотнсяаение гесжет зических размеров для внутрен ней трубы d/e.l:6, для наружной 1:4 Причем размеры наружной трубы определяются размерами внутренней. Увеличение отношения диаметра d к дпине в , как и уменьшение, приводит к увеличению энергетических затрат на дистилляцию в пересчете на единицу объемарас;гвррителя. При исполнении конструкции с соотношением размеров 1:6 экономия электроэнергии-достигает 8,2% при рочих равных условиях, Кроме того, дистиллятор с индукционным нагревом выходит на режим в 45 раз быстрее по сравнению с дистилляторами с встроенными электронагревателями сопротивления ТЭНами , Обмотка индуктора нагревае:тся до 65-70 с, а внутренняя .и наружная коаксиальные трубы электрического нагревательното элемента до 240250 С. При этом температура нагретого теплоносителя 170-180 С. Поскольку температура в самых нагретых местах индуктора значительно ниже, чем на поверхности ТЭНового нагревателя 180б-1000 с), то за счет исключения прогара увеличивается надежность электрического нагревательного элемента, а значит и установки в целом.

ДИСТИЛЛЯТОР, включающий перегонный бак с рубашкой, электрический нагревательный элемент, компенсатор, о т л и ч а ю щ и и с я тем; что, с целью снижения удельного расхода электрической энергии на дистилляцию единицы, объема растворителя и повшдения. надежности устройства в работе, электрический нагревательный элё1иент выполнен в виде коаксиальных цилиндрических труб из ферромагнитного материала, разделенных между собой слоями тепловой изоляции и ойгтоткой, при соотношении их диаметров к длине ДЛЯ внутренней -. трубы 1: б, ДЛЯ наружной - 1:4 и помещен в теплоизолйрованшай корпус, соединенней с рубашкой перегонного бака.. трубопроводами. 3 О сь 4 Сб 05