Тепломассообменный аппарат Советский патент 1984 года по МПК F28D11/02 F26B11/04 

Изобретение относится к гепломассообменному оборудованию, а белее конкретно к вращающимся барабанам с конвекгивно-кондутстивным подвбдом тепла , и может быть использовано для обезвоживания и термической обработки термочурствительных и химически нестойких дисперсных и гранулированных материалов в химической, металлургической, пишевой и других отраслях промышленности. Известны тепломассообменные аппар ты типа вращающихся барабанов для обезвоживания и термической обработки дисперсных и гранулированных материалов с конвективным, кондуктивным и конвективн 0- ондуктивным (комбинн рованным) подводом тепла. При конвективном подводе тегша тепионосптель продувается через барабан и непосред ственно контактирует с обрабатываемым материалом} при кондуктивном подводе тепла нагрев материала производится через стенку барабана. КсЯ 1бинйрованны подвод тепла осуществляется одновременным продувом тешоноситепя через внутреннюю пшсость барабана и нагрево всей или части поверхнсгсти барабана , снаружи С13 . В тех случаях, когда на начальных стадиях термообработки допускается непосредственный контакт материала и теплоносителя, а на завершающих ста. днях только косвенный нагрев черви стешсу, вращающиеся барабаны снабжены соосно расположенными трубами,; герметично соединенными с топочными устройствами. В такой конструкции аппа рата тегшонсх:итель вдувается в барабан на определенной длине от горячей го- ЛОВ1СИ, при этом часть длины барабана, снабженная трубой , является зоной конвективного нагрева, остальная часть длины барабана - конвективной зоной, I Конструкции тега1 лассообменных ус ройств с комбинированным подвод{ 4 те такого типа огаичаются некоторыми эле ментами, но всем им; присущ один недостаток; тегшообменная поверхность в кондуктивной зоне имеет трубчатую форму и движение материала по стешсе осущестк1яется скольжением и перетоко Перемещиваняе частиц в таком движуще ся слое мадоинтенсивное, что ограничивает потоки отводимся о тепла от стенки и способстает быстрому выходу из строя тешюобменных поверхностей afe счет перегрева и термических расширен Известен тепломассообменный аппарат, содержащий вращающийся барабан с трубчатыми зигзагообразными элементами внутри дпя перемещения материала, распшюжекными вдспь барабана и подклк ченными свинми конечными участками соответственно к загрузочной и разгрузочной камерам и патрубок подачи материала Г2 , Данная конструкция теплообменных элементов не требует специальных температурных компенсаторов, поскольку зигзагообразная форма элементов сама автоматически компенсирует температурные расширения. Однако предложенный аппарат достаточно сложен как в изготовлении, так и монтаже. При размещении тепяообменных элементов в диаметральных гшоскоетях внутренней пшости барабана усложняются узны крепления этих элементов к внутренним стенкам барабана.-, ПрИменегше распределительных и перераспределительных камер усложняет монтаж элементов из-за загргаложденности внут реннего пространства барабана. Наконец, в случае применения этих элементов в тепломассообменных аппаратах с ксямбинированным подводом тепла требуются допшнительные устройства Щ1Я загрузки материала в верхнюю распределительную камеру. Целью изобретения является упрощеие конструкции 0 улучшение условий ксплуатации. Цедь достигается тем, что в - тепиоассообменнс атхарате, содержащем ращающийся барабан с трубчатыми зигагообразными элементами внутри для еремещения материала, расположенными дшь барабана и подключенными своими конечньп ш участками соответственно к агрузочной и разгрузочной камерам и патигбок подачи материалов, трубчатые лементы размещены в хордсжых плоскостях барабана, а их конечные участки заедены в псиости загрузочной и разгрузочной камер, причем перед загрузочной амерой предвключен подслушиватапь материада, сообщенный с патрубком его подачи. Кроме того, тепломассообменный ппарат мойкет быть снабжен опорными ольцами, свободно посаженными на трубатые элементы. Загрузочная и разгрузочная камеры огут быть выполнены кольцевыми. 3 Входные участки трубчатых элементо могут быть снабжены установленными внутри ник коническими насадками. На фиг. 1 схематично изображен теп ломассообменный аппарат) на фиг. 2 вид А на фиг. Ij на фиг. 3 - входной участок трубчатого элемента, снабженный коническим насадком. Тепломассообменный аппарат преимущественно для термообработки сыпучих материалов содержит вращающийся барабан 1 с трубчатыми зигзагообразными элементами 2 внутри для перемещения материала, расположенными вдоль барабана 1 и подключенными своими конечными участками 3 соогвет ственно к загрузсцчной 4 и разгрузочной ,5 камерам, и патрубсж 6 подачи материала. Трубчатые элементы 2 размешены в хордовых плоскостях барабана, а их конечные участки 3 заведены в полости загрузочН 4 и разгрузочной 5 камер, причем перед загрузочной камерой предврлючен подсушиватель 7 материала, сообщенный с патрубком 6 его подачи. Тепломассообменный аппарат может быть снабжен опорными кольцами 8, свободно посажйиными на трубчатые элементы 2, загрузочная 4 и раагрузоч ная 5 камеры могут быть выполнены кольцевыми, а входаые участки чурбчатых элементов 2 снабжены установленными внутри них коническими насадками 9. За разгрузочНЕЙ камерой 5 по ходу сыпучего материала установлен конический насадок 10. Тепломассообменный аппарат работае следующим образом. Загружаемый через патрубок 6 с помощью дозатора исходный материал вна чале подвергается термической обработке в подсущивателе 7, а затем, попадая в кольцевую загрузочную камеру 4, захватывается при вращении барабана открытыми торцами конечных участков 3 при их прохождении через слой материала в этой камере. j Опорное кольцо 8 при препятствует попаданию материала в открытую полость снаружи трубчатых элементов 06 кондуктивной зоны, выполнение камеры кольцевой уменьшает пыление материала при частичном высыпании его из конечных участков 3 при их верхнем положении. Захваченный конечными участками 3 материал далее распределяется по зигзагообразным элементам 2, где активно перемещивается при вращении барабана. В кондуктивной зше происходит интенсивный теплообмен межлу теплоносителем, движущимся во внутренней полости эт зоны и активно перемещиваемым материалом. Общее направленное движение материала, как в подсушивателе 7, так и трубчатых элементах осуществляется за счет наклона барабана в сторону разгрузки . В разгрузочной камере 5 материал высыпается через свободные торцы конечных участков 3, в кольцевое пространство между коническикш насадком 10 и стенками барабана 1 и далее выгружается из аппарата. Выполнение разгрузочной камеры кольцевсй также выполняет функцию успокоителя пьшения мате- щала при выгрузке из .трубчатых элементов и защищает выгружаемый материал от прямого контакта с теплоноси телем. Установка на теплообменных элементах 2 опорных колец 8 позволяет компенсировать тепловые расширения конструкции. Выполнение загрузочной и разгрузочной камер кольцевыми исключает унос сыпучего материала с теплоносителем и создания организованной загрузки материала в трубчатые элементы. Установка на входных участках 3 трубчатых элементов 2 кдаических насад еж позволяет ограничить обратный переток материала из теплообменных элементов Эффективность от применения предлагаемого тепломассообменного аппарата заключается в упрсядении конструкции и монтажа теплообменных элементов. Элементы могут монтироваться и демонтироваться отдельно друг от друга. При этом имеется свободный дос1уп для ремонта и обслуживания элементов с обеих сторон аппарата.

Фиг. 2

ТЕПЛОМАССООБМЕННЬЙ АППАРАТ преимущественно для термообработки сыпучих материалов, содержащий вращающийся барабан с трубчатыми зигзагообразными элементами внутри для перемещения материала, распсяоженными вдоль барабана и подключенными своими конечными участками соответственно к загрузочной и разгрузочной камерам, и патрубок подачи материйла, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и улучшения условий эксплуатации, трубчатые элементы размещены в хордовых плоскостях барабана, а их конечные участки заведены в полости загрузочной и разгрузочной камер, причем перед загрузочной камерой предвключен подсущиватель материала, сообщенный с патрубком его подачи. 2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен опорными кольцами, свободно посаженными на трубчатые элементы. 3.Аппарат по пп. 1и2, отли i чающийся тем, что загрузочная и разгрузочная камеры выполнены коль(Л С цевыми. 4.Аппарат по пп. 1-3, отличающийся тем, что входные участки трубчатых элементов снабжены установленными внутри них коническими насадками. сх о О5