Кристаллизатор вальцовый Советский патент 1989 года по МПК B01D9/02 

И

Шиг1

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к оборудованию для кристаллизации расплавов химических продуктов.

Цель изобретения - повышение производительности за счет равномерного охлаждения по всей поверхности вальца и увеличения теплоотдачи и экономичности за счет сокращения расхода хладагента.

На фиг. 1 изображен предлагаемый кристаллизатор, общий вид; на фиг. 2- разрез А-А на фиг. 1.

Кристаллизатор вальцовый содержит .валец 1, закрепленный с возможностью вращения в подшипниковых опорах 2 и 3, связанный с приводом вращения (не показан) шерстерней 4 и погруженный нижней частью в ванну 5 с патрубком 6 для входа расплава, и нож 7. Внутри вальца неподвижно установлены коллектор 8 с отверстиями 9 для подвода жидкостного хладагента и труба

10для отвода жидкостного хладагента Внутри вальца также установлен с

с возможностью вращения в подшипника

11ротор 12, выполненный в виде двух дисков 13 и 14, связанных между собой стойками 15, на которых закреплены продольные лопасти 16 из элас-к тичного материала, взаимодействующие с внутренней поверхностью вальца 1. Ротор 12 связан с дополнительным приводом вращения (не показан).

Кристаллизатор вальцовый работает следующим образом.

В ванну 5 через патрубок 6 непрерывно подается расплавленный матери0

0

5

0

5

мая из него наружу через трубу 10. При вращении ротора 12 с лопастями 16 от дополнительного привода лопасти взаимодействуют с внутренней поверхностью вальца 1 и жидкостным хладагентом, интенсифицируя процесс теплообмена между нагретой стенкой вальца и жидкостным хладагентом. При этом на верхней и боковых внутренних поверхностях вальца пленка жидкостного хладагента турбулиэируется,Кроме того, за счет наличия продольных лопастей по всей длине поверхности барабана обеспечивается принудительный отвод нагретого жидкостного хладагента, и тем самым быстрая замена нагретой, пленки жидкостного хладагента на. вновь образуемую из жидкостного хладагента, постоянно поступающего из коллектора 8. Это вызывает увеличение температурного напора и тем самым повышает производительность кристаллизатора, а также снижает расход жидкостного хладагента, т.е. повышает экономичность. В нижней части вальца за счет воздействия движущихся лопастей собирающийся жидкостный«хладагент, отводимый с верхней и боковых поверхностей вальца, также сильно турбулизуется, что тоже увеличивает коэффициент теплообмена между стенкой барабана и жидкостным хладагентом и ведет к повышению производительности .

Установка внутри охлаждаемого вальца соосно ему с возможностью вращения ротора с продольными лопас

Устройство относится к области гранулирования жидких материалов путем их кристаллизации на движущейся охлаждаемой металлической поверхности. Изобретение увеличивает производительность и экономичность устройства путем интенсификации процесса охлаждения поверхности кристаллизатора за счет установки внутри вальца 1, соосно ему, вращающегося ротора 12, выполненного в виде двух дисков 13 и 14, связанных стойками 15. На стойках 15 закреплены продольные лопасти 16 из эластичного материала, взаимодействующие с внутренней поверхностью вальца 1. 2 ил.

ал. В коллектор 8 подводится жидкост-40 тями, взаимодействующего с внутренний хладагент и из отверстий 9 в виде струй направляется на внутреннюю поверхность вальца и охлаждает его. Отработанный жидкостный хладагент отводится из полости вальца через трубу 10. При вращении вальца 1 расплавленный материал в виде пленки кристаллизуется на нижней наружной поверхности вальца, погруженной в ванну 5, при дальнейшем вращении вальца пленка материала ох- лаждается и ножом 7 срезается с его наружной поверхности. При подаче жидкостного хладагента из коллектора 8 в виде струй на внутреннюю поверхность вальца 1jB ее верхней и боковых частях образуется пленка жидкостного хладагента, стекающего в нижнюю часть вальца, и в дальнейшем выводи45

50

55

ней поверхностью вальца позволяет интенсифицировать процесс теплообмена по всей поверхности вальца. Пр вращении ротора за счет механическ ТО воздействия лопастей на жидкостн хладагент и поверхность вальца прои ходит турбулизация образующейся на поверхности вальца пленки жидкостн го хладагента. При этом обеспечиваются поддержание постоянного пленоч ного режима течения жидкостного хлад агента на верхней и боковых поверх- ностях вальца, а также постоянная замена этой пленки за счет отвода лопастями отработанной пленки жидкости с этих поверхностей вальца и образования новой пленки за счет подачи струй жидкости из отверстий коллектора на эти поверхности..

5

0

5

ней поверхностью вальца позволяет интенсифицировать процесс теплообмена по всей поверхности вальца. При вращении ротора за счет механическо- ТО воздействия лопастей на жидкостный хладагент и поверхность вальца происходит турбулизация образующейся на поверхности вальца пленки жидкостного хладагента. При этом обеспечиваются поддержание постоянного пленочного режима течения жидкостного хладагента на верхней и боковых поверх- ностях вальца, а также постоянная замена этой пленки за счет отвода лопастями отработанной пленки жидкости с этих поверхностей вальца и образования новой пленки за счет подачи струй жидкости из отверстий коллектора на эти поверхности..

За счет того, что вновь направ- ляемым из коллектора на внутреннюю поверхность вальца струям жидкостного хладагента не препятствует нагретая отработанная пленка, отводимая с поверхности лопастями ротора, значительно снижается расход жидкостного хладагента, т.е. повышается экономичность кристаллизатора при ра- боте. При этом также на этих поверхностях вальца создается максимально возможный температурньй напор (разность между температурой поверхности вальца и температурой жидкостного хладагента). За счет этого и турбу- лизации пленки жидкостного хладагента за счет воздействия лопастей ротора повышается коэффициент теплоотдачи к жидкостному хладагенту и, следовательно, увеличивается производительность кристаллизатора.

В нижней части вальца за счет механического воздействия лопастей на жидкостный хладагент происходит интенсивное перемешивание (турбулиэа- ция) жидкостного хладагента, поступающего с верхней и боковых стенок кристаллизатора, что также увеличивает производительность, так как ламинар- ное движение жидкостного хладагента, вызванное только вращением самого вальца, переходит при механическом воздействии лопастей с хладагентом и стенкой в турбулентное движение.

Выполнение ротора в виде двух дисков, связанных стойками, на которых установлены продольные лопасти из эластичного материала, позволяет обеспечить достаточную жесткость кон-

5 0

5 0

0

5

струкции всего ротора, облегчить его конструкцию и беспрепятственно подавать жидкостный хладагент в виде струй на внутреннюю поверхность вальца.

Выполнение лопастей из эластично- но материала позволяет обеспечить необходимую плотность между внутренней поверхностью вальца и лопастями, что обеспечивает образование пленки жидкостного хладагента заданной толщины и эффективный отвод отработанной жидкостной пленки, а также значительно снизить сопротивление движению ротора (мощность дополнительного привода) и повысить точность изготовления конструкции.

Формула изобретения

Кристаллизатор вальцовый, включающий охлаждаемый изнутри вращающийся валец, погруженный нижней частью в ванну с расплавленным материалом, нож для съема с поверхности вальца затвердевшего материала, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет обеспечения равномерного охлаждения по всей поверхности вальца и увеличения теплоотдачи и экономичности за счет сокращения расхода хладагента, валец снабжен ротором, установленным соос- но с ним с возможностью вращения и выполненным в виде двух дисков, связанных стойками, на которых закреплены продольные лопасти из эластичного материала, взаимодействующие с внутренней поверхностью вальца. /

расплава

Ъ

16

QUB.Z