Тепломассообменный аппарат Советский патент 1987 года по МПК F26B11/04 

Изобретение относится к тепломас- сообменному оборудованию может найти применение для обезвоживания и термической обработки дисперсных и гранулированных материалов в химической металлургической, пищевой и других отраслях промышленности, и является усовершенствованием основного авт.св № 1081406.

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение условий эксплуатации путем обеспечения крепления зигзагообразных элементов без разрушения футеровки барабана и оптимальных условий загрузки и разгрузки этих элементов материалом.

На фиг. 1 показан аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - ковшеобразный приемник.

Тепломассообменный аппарат, преимущественно для термообработки сыпучих материалов, содержит вращающийся барабан I с трубчатыми зигзагообразными элементами 2 внутри для перемещения материала, расположенными в хордовых плоскостях вдоль барабана 1 и подключенными своими конечными участками 3 соответственно к загрузочным 4 и разгрузочной 5 камерам, патрубок 6 подачи материала и подсу- шиватель 7. Трубчатые элементы 2 крепятся к обечайке барабана первыми опорными звеньями 8, имеющими большую длину, чем межопорные звенья 9, и опорным кольцом 10. В вершинах опорных звеньев смонтированы цилиндрические втулки 11, параллельные оси вращения барабана. Конечные участки трубчатых зигзагообразных элементов со стороны разгрузки материала имеют выходной патрубок 12, заглубленный в разгрузочную камеру 5 ниже открытого торца барабана и направленный в сторону вращения барабана. Загрузочные концы элементов 2 имеют ковшеобраз- ные приемники 13 коробообразной формы с шириной захвата большей, чем диаметр трубы зигзагообразного элемента.и оснащены коническими или пирамидальными вставками 14,

Тепломассообменный аппарат работает следующим образом.

Загружаемый через патрубок 6 исходный материал вначале подвергается термической обработке в подсушивате- ле 7, а затем, дойдя до опорного кольца 10, захватывается ковшеобраз0

5

5

0

5

0

5

ными приемниками 13 и попадает в трубчатые зигзагообразные элементы 2. В трубчатых элементах происходит перемещение материала в сторону выгрузки при одновременном активном перемешивании и теплообмене с теплоносителем, движущимся снаружи трубчатых элементов.

Общее направление движения материала как в подсущивателе 7, так и в трубчатых элементах 2 осуществляется за счет наклона барабана в сторону разгрузки. В разгрузочную камеру 5 материал высыпается через патрубок 12.

Использование более длинных опорных звеньев при любом способе их ., крепления (опорные кольца, хомуты и т.п.) существенно улучшает условия работы футеровки барабана (либо его обечайки, если футеровка отсутствует), уменьшая число точек контакта трубчатых элементов с внутренней поверхностью барабана.

В данном случае касания имеют место только в вершинах опорных зигов элемента, а не во всех вершинах. Кроме того, наличие опорных звеньев облегчает доступ к межопорным звеньям со стороны футеровки и тем самым позволяет при необходимости оребрять эти звенья по всему их периметру.

Наличие цилиндрических втулок в вершинах опорных звеньев позволяет применять крепления, обеспечивающие продольную подвижность теплообменных элементов вследствие температурного удлинения при минимальной подвижности элементов в поперечном направлении. За счет этого снижаются динамические нагрузки на крепления, раскачивающие футеровку, увеличивается срок службы установки.

Минимальная длина цилиндрических втулок определяется величиной температурного удлинения зигзагообразного элемента. Если опорное звено одно, то длина

50

АЧ ИН

ест.

,k,dt

где I - расстояние от жесткой опоры (опорного кольца 10) до вставки;

средний нагрев элемента на этой длине;

коэффициент температурного расширения стали

dt k.

Если опорных звеньев i, то

6СТ. 1

k

к

П J ti ,

где 1; и jt, - соответственно расстояние между (i-1) и i- ой опорами и средний нагрев на этом участке элемента.

Максимальная длина цилиндрических втулок определяется условием сохранения пропускной способности (производительности ) элемента на том уровне, который обеспечивался элементом без втулок. Эксперименты показали, что по этому условию

Л1акс ест.

2 d ctgc,

где d - диаметр втулки;

d - динамический угол откоса обрабатываемого материала. Т.аким образом, цилиндрические, втулки должны иметь длину

Ч

в ст.

i 2 d ctgot.

Выполнение ковшеобразных приемников коробообразными с большей шириной захвата, чем диаметр трубы зигзагообразных элементов, повышает на- дежногть работы этого узла. Увеличенные .змеры загрузочного устройства и В.. :олнение их непроливающимися практически исключает просыпание материала при повороте трубчатого эле- ме. 1 а в верхнее положение. Пыление

соответственно также значительно уменьшается.

Заглубление патрубков 12 в разгрузочную камеру барабана выполняет ту же функцию предотвращения пылеуноса материала и прямого контакта выгружаемого материала с теплоносителем. Кроме того, направление этих патрубков в сторону вращения барабана позволяет учитывать особенности конструк ции барабана и направление подвода теплоносителя.

Эффективность от применения предлагаемого аппарата заключается в повышении срока его службы до 5 лет, в упрощении конструкции и улучшении условий обслуживания.

Формула изобретения

Тепломассообменный аппарат uo авт. св. № 1081406, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения условий

эксплуатации, у каждого зигзагообразного элемента часть зигов имеет большую длину, чем остальные, и в местах соединения со смежными зигами снабжена опорными цилиндрическими втулками, размещенными параллельно оси барабана и Г1рикрег1ле}1ными к его поверхности, при этом каждый зигзагообразный элемент ia конечном участке, подключен ном к загрузочной камере, снабжен . ковшеобраяным приемником, а на участке, подключенном к разгрузочной камере, снабжен патрубком, выведенным за пределы барабана и направленным в сторону его вращения.

го

срие.2

/ / ///У///////////////////////////////

фи9.3

Составитель А. Железное Редактор Н. Горват Техред М.Дидык Корректор. Зимокосов

41 14/34

Тираж 635Подписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение м.б. использовано для обезвоживания и термической обработки дисперсных и гранулированных материалов в химической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение надежности и улучшение /J х ,УХ .VJK условий эксплуатации аппарата. Для этого у каждого зигзагообразного элемента (э) 2 часть зигзагов имеет большую длину, чем остальные, и в местах соединения,расположены цилиндрические втулки }I, параллельные оси вращения барабана. Каждый Э 2на конечном участке подключен к загрузочной камере 5 и снабжен ковшеобраз- ным приемником 13. Конечные участки Э 2 имеют выходной патрубок 12, выведенный за пределы барабана и направленный в сторону его вращения. Наличие втулок 11 позволяет применять крепления, обеспечивающие продольную подвижность э 2. За счет этого снижаются динамические нагрузки на крепления, раскачивающие футеровку. Приемник 13 исключает просыпание материала при повороте Э 2 и пыление значительно уменьшается. Патрубок 12 исключает прямой контакт выгружаемого материала с теплоносителем. 3 ил. / 4 / /11 11I I II I II I Г) с (Л оо 00 vj О5 to со N)