Аппарат для охлаждения зернистых и порошкообразных материалов Советский патент 1984 года по МПК F26B17/12 

СХ) О5

со

ГчЭ

00

,обретение относится к холодильной техii.Kc и может быть использовано для охлаждения зернистых и порошкообразных материалов в химической и других областях промышленности, например, цветной и горной металлургии.

Известен аппарат для охлаждения порош кообразных 1материалов, содержащий вертикальную емкость с патрубками для ввода охлаждающего воздула и горячего материала и перфорированные полки, смещенные по высоте одна относительно другой и прикрепленные к внутренней стенке емкости одной стороной с образованием между стенкой и другой стороной канала для перетекания материала на нижерасположенную полку 1.

Недостатком этого аппарата является его низкая эффективность из-за однократного взаимодействия на каждом контакте охлаждающего агента с материалом.

Наиболее близким к предлагаемому является аппарат для охлаждения зернистых и порошкообразных материалов, содержащий вертикальный корпус с патрубками подвода горячего материала и охлаждающего воздуха и поярусно расположенные в корпусе с образованием переточных каналов перфорированные наклонные полки, снабженные оребренными змеевиками 2.

Однако у этого аппарата низкая эффективность вследствие недостаточно глубокого охлаждения продукта из-за малого времени пребывания материала на полке, образование застойных зон под верхним концом полок, в которых 1материал недостаточно интенсивно взаимодействует с воздухом.

Цель изобретения - интенсификация процесса охлаждения.

Указанная цель достигается тем, что в аппарате для охлаждения зернистых и порошкообразных материалов, содержащем вертикальный корпус с патрубками подвода горячего материала и охлаждающего воздуха и поярусно расположенные в корпусе с образованием переточных каналов перфорированные наклонные полки, спабженные оребре1п ыми змеевиками, каждая полка СОСТ011Г из набора пластин, размещенных с :.пзором и имеюпшх отогнутые края, и ук|г,1|,1ена на нижнем витке соответствующего 1.:сгсика, расположенного с зазорами по от:;);мению к боковым стенкам корпуса, а ореб:ч нпе вьпюлнено на остальных всех :мееБИКов и имеет пилообразную форму с прорезями в вершинах выступов и впадин, фичем над прорезью каждого выступа дополнительно установлен направляющий козырек.

Корпус между яруса.ми в зонах переточных кана/ов снабжен кожухами, а его стенки в пределах последних выполнены перфорированными.

К нижней части перфорирозанмых стенок прикреплен яачряяляюпктй элемент.

Выполнение полок в m.;ie пластин с отогнутыми краями повышает :инте1снв1 ост|-, колтакта потока воздуха с горячим мат11)иалол;, движущимся по полке, так как FIOTOK BO,;i,vxa отклоняется от своей верт ||-;а,11.,чой грлектории и материал обрабатываеися пере1чр -стн,1ми струями воздуха в пространстве .между ребрами теплооб.менника. Пластины, iiacaженнь е на теплообменные трубы, с;1у;кат одновременно распределительной решеткой и поверхностью теплообмена, и позволяют повысить долю тепла, отнятого от материала на 10-20%.

Одинаковая по величине ширина зазоров равная соотношению 0,2 40,3, где t 5величина зазора; В - длина сечения аппарата, определяется тем, что поток воздуха поровну распределялся как через зазоры, так и через отверстия полки. Нри этом (фиг. 2) достигается наиболее интенсивное «кипение материала как на полке, так и над ней,

0 и наибольшая величина времени пребывания материала в аппарате (фиг. 4). При у.меньшеиии ширины верхнего зазора поток воздуха идет в основно.м через отверстия полки и не выполняет своей основной функции

5 как распределителя материала, затруднен вынос части материала на вышерасположенную полку. При уменьшении ширины нижнего зазора происходит накопление .материала на полке, вследствие чего затрудняется разгрузка его и повышается гидравлическое

0 сопротивление аппарата.

При увеличении ширины верхнего и нижнего зазоров уменьшаются размеры ребристого теплообменника, а следовательно, поверхность теплообмена, уменьшается время пребывания материала в аппарате, т.е. материал движется не обтекая полку.

Выполнение оребрения з.меевиков пилообразны.м с прорезями в выступов и впадин обеспечивает непрерывную разгрузку материала. Охлаждае.мый материал

0 выносится через верхний зазор, тор-.мозится о козырек, и, двигаясь по верхней поверхности ребра, возвращается вновь на полку. Такое движение материг1,1а значительно увеличивает время пребывания его на полке,

5 в результате чего достигается более глубокое охлажле1П1е материала.

Наличие перфорации в стенке корпуса, окруженной спаружи кожухом, обуславливает интенсивную продувку слоя материала, дв1-1жу Пегося по степке аппарата после раз0грузки с 151)1П ерасг1оложенной полки, потоко.м воздуха.

Fia,ni4Ke направляюще о элемента на конце nep(f)opMpop.iiii}ioi4 участка обуславливает срыв поток.; :;г -ериа.ча от стенок корпуса, в чего материал подхваты5вается 1:от()кол: 5Оздуха И вовлекается в вихп,. ч:-о ) интенсив 1ость процесса ох.чаждения.

На фиг. 1 показан аппарат, общий вид; на фиг. 2 - схема движения потока воздуха и материала; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - график зависимости времени пребывания материала в аппарате от соотношения величин верхнего и нижнего зазоров.

Аппарат для охлаждения зернистых и порошкообразных материалов содержит вертикальный корпус 1, патрубок 2 подвода горячего материала и патрубок 3 подвода охлаждающего воздуха. В корпусе 1 поярусно укреплены перфорированные наклонные полки 4, образованные из набора пластин, установленных с зазором, имеющих отогнутые края и насаженных на соответствующий нижний виток змеевика 5. Полки установлены под углом 30-50° к горизонту, что обеспечивает перетекание материал.а по полке, и образуют между стенкой корпуса и кромками полки два одинаковых по величине зазора 6 и 7. Ширина зазоров б и 7 определяется из соотношения 0,2В ,3B и обуславливается условием одинакового распреде ления потока воздуха через зазоры. 6 и 7 и зазоры между пластинами полок 4.

Корпус 1 между ярусами в зонах переточных каналов снабжен перфорированными стенками 8, в нижней части которых укреплен направляющий элемент 9 для отрыва, потока материала от стенок.

Над каждой полкой установлен оребренный змеевик 5 с ребрами 10 и с патрубками 11 и 12 для подвода и отвода воды. Ребра 10 змеевиков имеют пилообразную , форму с углом раскрытия 50-70° с образованием прорезей в вершинах выступов и впадин, что обеспечивает разгрузку материала. Между верхней поверхностью полок 4 и нижней поверхностью ребер 10 змеевиков 5 предусматриваются зазоры 13 для беспрепятственного перемещения материала вдоль полки. В зазорах 13 перемещается часть материала, подвергаясь интенсивному -возд Йствию потока воздуха.

Аппарат для охлаждения зернистых и порошкообразных материалов работает следующим образом.

Горячий материал из питателя по патрубку 2 поступает в аппарат, где активно взаимодействует с воздухом в зазоре 6 и распределяется на два потока: часть материала продолжает движение по полке 4, а часть отбрасывается потоком воздуха на противоположную стенку аппарата, двигается по ней и встречая поток воздух-а, движущегося через зазор 7, вовлекается в вихрь, который отбрасывает материал на полку, где он продолжает свое движение к разгрузочному зазору 7, интенсивно охлаждаясь потоко.м

воздуха, идущего через щелевидныс 3;i,iopbi полки 4.

Разгружаясь через зазор 7, материп, интенсивно продувается струями воздухп лнн, жущегося через перфорацию стенок 8, и достигнув направляющего элемента 9 (пч -лвпстся от стенки и встречая поток . ко торый движется через зазор 6 между нижерасположенной полкой и стенкой KOiMiyca, вовлекается в вихрь и продолжает свое дви0 жение под полкой 4. Достигнув противоположной стенки корпуса .материал распределяется на две части: одна часть выносится потоком воздуха через зазор 6 на вышерасположенную полку 4 и продолжает свое движе

г ние по ней, другой - достигнув зазора 7 и встречая поток воздуха вовлекается во встречный вихрь, который отбрасывает материал на полку 4, где он охлаждается, двигаясь по полке. В результате такого движения (двухвихревого) материа.л более ин0 тенсивно контактирует с потоком воздуха, вследствие чего достигается более глубокое охлаждение материала.

Материал, выпадая на полку 4, движется по ней, взаи.модействуя со струями воздуха, направленными под углом друг к дру5гу, которые прижимают материал к поверхности ребер 10 змеевика, охлаждающихся холодной водой, циркулирующей по трубам теплообменника. Материал интенсивно охлаждается как струями воздуха, так и при

Q контакте с поверхностью ребер змеевика и пластин полки. Часть материала порциями через прорезь в верщине между ребрами 10 змеевика выносится и, двигаясь по верхней поверхности ребра, охлаждается, затем разгружается через прорезь во впадине обратно на полку, после чего подхватывается струями воздуха, поступающими из щелевидных зазоров полки 4 и продолжает свое движение снова. Такой характер движения материала увеличивает время пребывания его на полке, в результате чего достигается

0 более глубокое охлаждение материала.

Воздух для охлаждения подается из атмосферы по патрубку 3 в нижнюю часть аппарата и просасывается через него вентилятором, установленным после пылеуло, вителей. Часть воздуха проходит через зазоры 6 и 7, интенсивно взаимодействуя с материалом, а другая часть - через щелевидные зазоры полки 4. Нагретый воздух выводится из аппарата, поступает в пылеуловители (не показаны) и выбрасывается в

0 атмосферу, а охлажденный продукт выводится из нижней части корпуса I шнеком. Предлагаемый аппарат для охлаждения зернистых и порошкообразных материалов позволяет интенсифицировать процесс охлаждения. К циклону АЛАААА /} лажденныи материал /риг 1

ВЫ

1. АППАРАТ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЗЕРНИСТЫХ И ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий вертикальный корпус с патрубками подвода горячего материала и охлаждающего воздуха и поярусно расположенные в корпусе с образованием переточных каналов перфорированные наклонные полки, снабженные оребренными змеевиками, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения, каждая полка состоит из набора пластин, размещенных с зазором и имеющих отогнутые края, и укреплена на нижнем витке соответствующего змеевика, расположенного с зазорами по отнощению к боковым стенкам корпуса, а оребрение выполнено на остальных витках всех змеевиков и имеет пилообразную форму с прорезями в вершинах выступов и впадин, причем над прорезью каждого выступа дополнительно установлен направляющий козырек. 2.Аппарат по п. Ц отличающийся тем, что корпус между ярусами в зонах переточных каналов снабжен кожухами, а его стенки в пределах последних выполнены перфорированными. I 3.Аппарат по п. 2, отличающийся тем, что к нижней части перфорированных сте(Л нок прикреплен направляющий элемент.

/7/ ;Се/с

Фиг.д 2 1 6 8 W П 1 16 фиг.). 18 20 SepxH нижн.