Реакционный аппарат Советский патент 1978 года по МПК B01J1/00 

Изобретение относится к конструкциям химических реакторов с нижним .расположением привода переметивакяцих устройств и может быть использована для проведения эндотермических процессов. Известен реактор; содержащий корпус, трубчатый теплообменник, циркуляционный насос с электроприво.дом, с которым соединен выносной холодильник, и перемешивакоцее устройство flj . Недостатком этого реактора являет ся необходимость применения дополнительного оборудования для охлаждения электропривода насоса. Известен также реакционный anifapa содержащий вертикальный корпус с дни щем, теплообменные трубы, соединенные перемычкгики в циркуляционную трубу, расположенную nd оси корпуса, перемешивающее устройство, установленное в.нижней части циркуляционной трубы, герметичный экранированный электродвигатель, состоящий из ротора расположенного внутри экранирующей гильзы и соединенного валом с перемешивакнцим устройством,статора, раэмененного снаружи гильзы, и кожуха масляной рубашки, закрепленного на днище корпуса снаружи статора f2j. Однако такой аппарат обладает рядом недостатков, которые заключаются в следующем. Для работы реактора с погружным теплообменником необходим внешний подвод и отвод теплоносителя через штуцеры ввода и вывода последнего, т.е. необходимо наличие дополнительного оборудования на подачу и охлаждение теплоносителя, а именно: насоса, компрессора, теплообменника и т.п. Это уменьшает надежность работы реактора и делает ее зависимой от выносного оборудования, увеличивает стоимость и металлоемкость системы теплообмена . Конструкция указанного реактора решает вопрос теплообмена только внутри аппарата, но для работы реактора в комплексе с приводом необходимо еще предусмотреть отдельное охлаждение электропривода. Это приводит к дополнительной затрате металла на систему охлаждения электропривода, .установке дополнительных теплообменников, и насосов, для подачи охлаждающего агента в зону привода. Цель изобретения - рекуперация тепла, выделяемого электродвигателем за счет его отвода от двигателя и подведения к реакционной смеси. Для этого аппарат снабжен дополнительными теплообменными трубами, уста новленными по окружности в масляной рубашке между кожухом и статором элек тродвигателя и соединенными с теплообменными трубами корпуса в единый циркуляционный контур. На фиг,1 изображен предлагаемый аппарат, продольный разрезг на фиг.2сечение А-А фиг.1. Реакционный аппарат состоит нэ вертикального корпуса 1 с днищем 2, тёплообменньах труб 3, соединенных перемычками 4 в циркуляционную трубу 5, расположенную по оси корпуса, перемешивающего устройства 6, устаноВ ленного в нижней„части циркуляционной трубы, герметичного экранированного электродвигателя, состоящего иа рото ра 7, расположенного внутри экранирующей гильзы 8 и соединенного валом 9 с перемешивающим устройством, статора 10, размещенного снаружи гильзы 8, и кожуха 11 масляной рубашки 12, закрепленного на днище корпуса снаружи статора 10. По окружности в масляной рубашке 12р между кожухом 11 и статором 10 электродвигателя установлены дополнительные теплообменные трубы 13, соединенные с теплообменными трубами 3 корпуса в единый циркуляционный контур. Рубашка 12 заполнена жидким диэлектриком, а. теплообменные ;трубы 3 и 13 - легкоиспаряющимся теплоноси телем (например фреоном 113 с температурой кипения, 47,6 С при атмосферном давлении). В трубах .13 испарител ной зоны циркуляционного контура происходит испарение заполняющей жидкости от тепловых потерь электродвигателя и. одновременно интенсивное его охлаждение. Пары жидкости поднимаются по- трубам в конденсационную зону труб 3, расположенную в корпусе реактора, в корпусе, вследствие реак ции с эндотермическим эффектом; прои ходит поглощение тепла и конденсация паров в конденсационной зоне теплооб менных труб 3. Конденсат стекает обратно в трубы 13 и снова испаряетс Таким образом, происходит циркуляция теплоносителя в процессе кипения конденсация в замкнутом объеме тепло обменных труб 3 и 13. Температурный перепад на концах тепловых труб явля ется источником переноса массы тепло хладоносителя внутри трубы. Предложенный аппарат позволяет не отводить вхолостую электрические поери электродвигателя, а полезно спользовать их для нагрева реакционой емкости. Каждая труба теплообменника взаимоаменяема. Для регулирования эффективости теплообмена в трубах изменяют авление, увеличивают температурный ерепад, изменяют количество труб. Благодаря высоким коэффициентам теплотдачи внутри тепловых труб в процессе испарения - конденсации и развитой поверхности трубчатого теплообменника повышается эффективность теплосъема в зоне электропривода и теплоподвода в зоне реактора. Кроме этого, замкнутый цикл в тепловых трубах позволяет электрические потери электропривода использовать для подвода тепла в реакционную емкость без применения выносного оборудования/ необходимого для подачи и охлаждения теплоносителя, что увеличивает надежность работы реакционного аппарата, уменьшает его металлоемкость и, соответственно, материальные затраты при проектировании новых производств. Поэтому предложеИная конструкция особенно эффективна для аппаратов больших единичных мощностей. Формула изобретения Реакционный аппарат для проведения эндотермических процессов, содержащий вертикальный корпус с днищем, теплообменные трубы, соединенные с перемычками в циркуляционную трубу, расположенную по оси корпуса, перемешивающее устройство, установленное в нижней части циркуляционной трубы, герметичный экранированный электродвигатель, состоящий из ротора, расположенного внутри экранирующей гильзы и соединенного валом с перемешивающим устройством, статора, размещенного снаружи гильзы, и кожуха масляной рубашки, закрепленного на днище корпуса снаружи статора, отличающийся тем, что, с целью рекуперации тепла, выделяемого электродвигателем, за счет его отвода от двигателя и подведения к реакционной смеси, он снабжен дополнительными теплообменными трубами, установленными по окружности в масляной рубашке между кожухом и статором электродвигателя и соединенными с теплообменными трубами корпуса в един.ый циркуляционный контур. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1.Патент ФРГ № 2062095, кл. 12 jf, 1/01. 2.Авторское свидетельство СССР № 256786, кл. В 01 J 1/00, 1965.

//

12

tpui.

4.

риг-г