Кристаллизатор непрерывного действия Советский патент 1991 года по МПК B01D9/02 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процесса кристаллизации из раствора и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - снижение габаритов кристаллизатора и обеспечение безопасности работы во взрывоопасных помещениях, а также автоматическое переключение трехходового клапана.

Изобретение поясняетсячертежами.

На фиг. 1 схематически показан общий вид кристаллизатора непрерывного действия (вертикальный разрез); на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг.З - разрез корпуса по Б-Б фиг.1.

Кристаллизатор содержит нижнее основание 1, имеющее сферическую поверхность, в центре которой со стороны вогнутой части установлен подпятник 2, а с наружной выпуклой поверхности предусмотрено обогреваемое коническое устройство 3 выгрузки,оканчивающеесяштуцером 4. Пустотелые элементы 5, установленные один на другом, охлаждаемые изнутри и выполненные в виде двояковогнутых линз с отверстиями в центре, и отбортованными по периметру торцами 6. Между сферическими поверхностями каждого пустотелого элемента установлена и приварена наружная цилиндрическая обечайка 7, на которой имеется два штуцера 8 и 9 для входа и выхода хладоносителя. Внутренняя обечайка 10 установлена концентрично наружной обечайке и предназначена для равномерного распределения хладоносителя внутри пустотелого элемента.

Кристаллизатор содержит также уплот- нительные кольца 11, расположенные между смежными пустотелыми дисками, собранными в единый пакет посредством стяжек 12, секционную мешалку 13, помео

00 СП

VI

со

щенную между двумя смежными иупогелы- ми элементами, снабженную перфорированным диском 14, установленным наклонно в горизонтально , плоскости.

Верхняя крышка 15 кристаллизатора имеет сферическую повер ность, в центре которой помещено уплогнителыюе кольцо 16, а на периферии - штуцер 17 для подачи исходного раствора внутрь кристаллиззгоря.

На верхнем основании в центре приварена кольцеобразная бобыижа 18, на которую неподвижно установлен привод 19 кристаллизатора и жестко закреплен кольцевой бобышке посредством болтов 20.

Привод кристаллизатора сое гои г лг цилиндрической обечайки 21 к нижнемуто;:пу которой приварено нижнее-; .ссновап ш У 2 с отверстием в центре для ,цпо- го вала 23, а верхний горец сгзОжен улон- цем 24, на которое установлено иорх-к о основание 25 с цежршп.чым отверстием для прохода приводного пала и расточной под уплотнительное кольцо 26. Верхнее сс- нование крепится к фланцам 24 посредст- вом болтов 27.

Внутри цилиндрической обечайки не- поднижно установлена радиальная перегородка 28, а снаружи симметрично радиальной перегородке - дна штудера 20 и 30 для подвода и отводе хладпносит€/ я.

К приводному валу 23 на /час гке проходящем Б цент-ре цилиндрической обечайки 21, жестко крепится подвижная лопасть 3 I, которая подвижно контактирует с внутрен- ней поверхностью цилиндрической обечайки нижним основанием 22 и верхним основанием 25, при зтом вертикальный торец перегородки 28 подвижно контактирует с приводным валом 23. На свободном конце приводного вала на -мпонке 32 установлен рычаг 33, контактирующий с микропереключателем 34, неподвижно установленный на верхнем основании , подающий сигнал на переключение трехходового распредели- гельного клапана 35.

Отводной коллектор 36, оканчивающийся штуцером 37, предназначен для гэрэнти- рованного заполнения раствором внутренней полости кристаллизатора и не- прерывного выхода суспензии, образующейся в нижней части кристаллизатора, а коллектор 38 - для перетока хлздоносигеля из одного элемента в другой.

Обогреваемое устройство 3 снабжено штуцером 39 для подвода теплоносителя в рубашку и штуцером 40 для отвода отработанного теплоносителя.

Отводной коллектор 36 снабжен рубашкой 41 и штуцерами 42 для подвода тепло

носитепя и 13 ДАЛ отвода отработанного теплоносители.

Кристаллизатор работает следующим образом.

Мзсищ зняый раствор исходного продукта подаю со внутреннюю полость кри- сталлизпторо через штуцер 7, а хладо носитель поступас прожготоком через unyjep 8, последоазггль ю перетекая из :-H f М.-ЧП -1 i „jiffv.3H i -n г-,., Лекторам СЛ дс самого серкне о диска, а затем через шгу- цер 9 уА апяетс оа грздепы кригталлизз о- оа.

При этом npvirjofliion чал со скребковы ми MPiiTwu.aMt I enpej V.nno совершают реверсивное / Р,,1ж.;пие вокруг вертикальной оси н.л /60- 270 за счет поочередной подачи хкадсяос -яе/.я мере трехходовой рас

пре (;лителы-:ы кла

м .птуцеры29,30 в полость цигрндрическоГ обечайки, разделенной на ноПЮ1ате 1ьн,ю и -пивную полость посредством неподвижной перегород, и, закрепленной на внутренней поверхности цилиндрической обечайки и подвижной лопасти, закрепленной на приводи им валу.

Насыщенный растпор итг-нсивно перемешивается вну-ри чристаллилаторе секционным /1 ме.иал,ами ,. совершающими возвр пно-;,осупотелt,nne движение, обеспечивая хорошие усло гЗ л /;ля теплом,,ссо обмена между насм ценным раствором и теплопепадующими поверхностями дисиос, при этом скребки, размещенные на секционной ме1чал; у, постоянно срезают твер- дпй осадок, который образуется на границе тепломассообмена.

По мера прохождения pacrsopa с образованием кристаллов раствор все более и боляе охлаждается, это способствует дальнейшему оосту кристаллов, Коупные кристаллы, полученные на самом нижнем элементе, поступают в обогреваемое коническое устройство 3 выгрузки, которое незначительно подогревается, что предотвращает образование твердого осадка на его стенках и зарастания отводного отверстия в отводном коллекторе 36. Затем кристаллы совместно с жидкой фазой в виде суспензии удаляются через штуцер 37 за пределы кристаллизатора.

Привод кристаллизатора работает следующим образом.

Хладоносигель из напорной магистрали подводится з кристаллизатор для охлаждения дисков через штуцер 8 (см. фиг. 1) на нижнем диске, затем, последовательно перетекая из диска в диск, достигает верхнего диска, снабженного сливным штуцером 9. посте чего отработанный хладоиоситель.

выйдя из верхнего диска, подается по трубопроводу Е (см. фиг. трехходовойраспре- делительный клапан 35, соединенный посредством штуцера 29 с напорной полостью гидроцилиндра В.

Отработанный хладоноситель при поступлении в полость В воздействует на подвижную лопасть 31, жестко закрепленную на приводном валу 23, перемещая его по часовой стрелке до тех пор, пока подвижная лопасть 31 не коснется неподвижной перегородки 28, жестко закрепленной к цилиндрической обечайке 21, При этом рычаг 33 (см. фиг.2) нажмет на микропереключатель 34 и переключит трехходовой распределительный клапан 35. После этого отработанный хладоноситепь поступает через штуцер 30 в полость Д, а полость В соединится через штуцер 29 и клапан 35 со сливным трубопроводом по стрелке Ж и лопасть 31, жестко скрепленная с приводным валом 23, будет перемещаться против часовой стрелки до тех пор, пока рычаг 33 не коснется микропереключателя 34 (см. фиг.2) с другой стороны и переключит трехходовой распределительный клапан 35 на обратный ход. Таким образом, отработанный хладоноситель непрерывно подводится по каналу Е ( см. фиг.З) в трехходовой распределительный клапан, а из канала Ж непрерывно отводится на сброс. При этом лопасть 31, заключенная в полости цилиндрической обечайки 21, совершает непрерывное возвратио-поступательное движение.

Использовать хладоноситель в качестве гидравлической энергии для вращения приводного вала не обязательно. Может быть использована другая рабочая жидкость, но наиболее экономично с точки зрения расхода трубопроводов, штуцеров, использовать хладоноситель.

Вращение приводного вала от гидравлической энергии жидкости (в данном случае отработанного хладоносителя) конструктивно получается более простым и компактным по сравнению с равноценным электроприводом. Это обеспечивается тем, что гидропривод установлен непосредственно на верхнем основании 15 (см, фиг.1)

и совмещен с приводным валом 23 кристаллизатора, на котором закреплены скребковые мешалки Кроме того, следует отметить что приводной вал кристаллизатора должен 5 вращаться при небольших оборотах, а гидропередача это условие обеспечивает, не требуя каких-либо редукторов.

Электропривод для кристаллизатора требует установки мотор-редуктора, соеди- 0 ненного посредством муфты с цилиндрическим редуктором, а затем через муфту с приводным валом, все это конструктивно превращается в большие габариты по высоте кристаллизатора. В конструкции гидро5 привода отсутствуют какие-либо элементы, вызывающие возникновение искры в процессе работы. При этом гидравлическая энергия хладоносителя не взрывоопасна и не горюча.

0 Формула изобретен и я

1. Кристаллизатор непрерывного действия, включающий корпус с крышкой, тепло- обменные элементы, установленные друг над другом, между которыми расположены

5 мешалки со скребками, закрепленные на приводном валу, устройство для вращения вала и систему подвода и вывода раствора и суспензии, отличающийся тем, что, с целью снижения габаритов кристаллиза0 тора и обеспечения безопасности работы во взрывоопасных помещениях, устройство для вращения вала выполнено в виде цилиндрической камеры, установленной на крышке корпуса, внутри которой жестко

5 прикреплены радиальная лопасть к приводному валу, а радиальная перегородка - к стенке камеры, при этом перегородка и лопасть образуют в камере две полости, каждая из которых имеет систему подачи и

0 вывода рабочей жидкости, содержащую штуцеры, симметрично расположенные относительно переПэродки, трехходовые клапаны.

2. Кристаллизатор по п. 1, о т л и ч а ю5 щийся тем, что, с целью автоматического переключения трехходового клапана, приводной вал снаружи кристаллизатора снабжен рычагом и микропереключателем, подающим сигнал на переключение треххо0 дового клапана.

4s

/ , ±±r±- , rrcr - rЈ:

r-f-Rj t-A VTS Й J fvTW « ,& FTTK fe f-Jj /

jj-LELj-гД .SI Ж rjl , , yJa -.«.. i j A-4i /Ti-M-jst- . S:

да /1 /s3A / i /r: /, §Ш /

§ jin / a i / i . i i / ill; ; / P, l / 1

™X/n7 k / 8 iiii J I f i 1 I .i I t / s i3i -4 --- КчЧ

, fev i vj : v,4

KK

,

3

fe

Ј

CVj

„Э

cy,

4S

Изобретение относится .к аппаратурному оформлению процесса кристаллизации из растворов и может найти применение в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Цель изобретения - снижение габаритов кристаллизатора и обеспе- чение безопасности работы во взрывоопасных помещениях, а также автоматическое переключение трехходового клапана Привод включает цилиндрическую камеру, на центральном валу которого закреплена радиальная лопасть, а радиальная перегородка жестко закреплена на стенке камеры. Стационарная перегородка и подвижная лопасть образуют в цилиндрической камере две полости, каждая из которых снабжена штуцером с трехходовым клапаном для попеременного подвода и отвода хлэдоносителя. Приводной вал снаружи аппарата снабжен рычагом, взаимодействующим с реле и микропереключателем, переключающими трехходовые клапаны, обеспечивая реверсивность движения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

5-5

Фиг 2

35

йь.