Теплообменный аппарат Советский патент 1984 года по МПК F28D21/00 F25D1/00 

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть исполь зовано в химической и других отраслях промьшшенности, где требуется охлаждение и обеспыливание зернистых материалов. Известен теплообменный аппарат, . содержащий вертикальный корпус с пат рубками ввода сыпучих материалов и воздуха и установленные в нем теапообменные элементы, смещенные один относительно другого с образованием .зигзагообразного канала для материал и воздуха, причем под каждым теплообменным элементом размещены направляющие в виде перфорированных полок 1 . Однако при работе аппарата с сы-пучим материалом, имеющим крупные включения, возможно забивание перфорации полок. Кроме того, основная часть теплообменных элементов располагается в нижней части корпуса (ниже патрубка для ввода материала), что вызывает необходимость работы при малых скоростях воздуха, снижает интенсивность теплообмена. Наиболее близким к изобретению 1по технической сущности и достигаемому результату является теплообменньш аппарат, содержащий сообщенный с источниками сыпучего материала и воздуха вертикальный корпус, закрепленные в его боковых стенках .теплообменные элементы, снабженные наклон ными ребрами, крайние кромки которых расположены с образованием зазора с соответствующими боковыми стенками корпуса, и наклонные направляющие, установленные по всей ширине этих стенок под каждым теплообменным элементом. Наклонные направляющие выпол нены в виде перфорированных полок, над тейлообменныни элементами размещены дополнительные полки с продольными щелями 121. Однако в известном аппарате перфо рация полок также забивается, полка становится сплошной, растет гидравли ческое сопротивление. Материал цирку лирует в подполочном пространстве, практически не контактируя с теплообменным элементом,который находится над ней. Частицы, выпавшие на полку, транспортируются через зазор между концом полки и стенкой корпуса, где движется вся масса восходящего потока, т.е. охлажденньш материал снова нагревается, эффективность теплообмена из-за зтого невысока. Целью изобретения является повышение эффективности теплообмена. Цель достигается тем, что в теплообменном аппарате, содержащем сообщенный с источником сыпучего материала и воздуха вертикальный корпус каскадно закрепленные в его боковых стенках теплообменные элементы, снабженные наклонными ребрами, крайние кромки которых расположены с образованием зазора с соответствующими боковыми стенками корпуса, и наклонные направляющие, установленные по всей ширине этих стенок под казкдым теплообменным элем нтом,каждая,направляющая выполнена в виде прямоугольной призмы, примыкающей -к боковой стенке корпуса своим основанием и имеющей высоту,равную величине упомянутого зазора между кромкой ребра и стенкой корпуса. На фиг.1 - аппарат, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - схема движения материала. Теплообменный аппарат содержит вертикальный корпус 1, сообщенный патрубками 2 и 3 соответственно с источниками сыпучего материала и воздуха (не изображены). В корпусе 1 установлены перфорированная полка 4 и каскад теплообменных элементов 5 с наклонными (под углом 40-50) ребрами 6 (пилообразное оребрение), имеющими в нижней части прорези 7. Теплообменные элементы 5 прикреплены к стенке корпуса 1 одной стороной, а между другой стороной и противолежащей стенкой корпуса 1 образован канал 8. Между крайней кромкой ребра 6 и стенкой корпуса 1, к которой прикреплен теплообменный элемент 5, имеется зазор 9. Под каждым теплообменным элементом 5 размещена наклонная направляющая, выполненна.я в виде прямоугольной призмы 10, длина которой равна ширине корпуса 1, а высота - величине зазора 9. Призма 10 примыкает к боковой стенке корпуса 1 .основанием. Наиболее целесообразно выполнять призму 10 с поперечным сечением в форме равнобедренного прямоугольнЬго треугольника. По теплообменным элементам 5 циркулирует вода. ля отвода порошкообразного материала редусмотрены, патрубки 11 и 12. Аппарат работает следующим обраом.

Порошкообразный материал по патрубку 2 подают на перфорированную полку 4, которая расположена на противоположной стороне по отношению к патрубку 2, tiTo устраняет залипание порошKOo6pd3Horo материала, обладающего плохой сыпучестью. Скорость воздуха в свободном сечении корпуса 1 выбирают такой, .чтобы бьш обеспечен полный унос поступающего в корпус 1 порошкообразного материала. Поднимающийся преймзпцественно у стенки (так как здесь скорость воздушного потока максимальная) материал плавно обтекает призму 10 и подается на теплоо-бменные элементы 5. Порошкообразный материал при проходе по. пилообразному каналу между ребрами 6 активно взаимодействует как с воздухом, так и с холодными ребрами 6.

Перегрузка материала, выпавшего на верхнюю поверхность теплообменного элемента 5, по которому циркулирует вода, осуществляется через прорези 7 и зазор 9, величину (I) которого выбирают из соотношения 0,1 1/В 0,2

где В - длина сечения канала 8. Пройдя через каскад теплообменных элементов, порошкообразный материал в смеси с воздухом отводят по патрубку 2 в циклоны, а крупные частицы материала попадают в патрубок 11. .

В теплообменном аппарате благодаря Tofiy, что восходящий поток порошкообразного материала движется вдоль теплообменных элементов по зигзаго-образной траектории и давлением струи воздуха прижимается к ребрам теплообменных элементов, отдавая им тепло, обеспечивается более эффективное использование поверхности теплообмена. Отсутствие перфорированных полок в корпусе устраняет завал теплообменных элементов и снижает гидравлическое сопротивление аппарата, что обеспечивает возможность работы с повьш1енными скоростями воздуха, вследствие чего также интенсифицирует теплообмен.

Кроме того, аппарат сравнительно небольшие габариты.

А-А

«Q

Фи.2

8