Спиральный теплообменник контактного типа Советский патент 1980 года по МПК F28C3/12 F26B17/10 

Изобретение относится к теплообменкым аппаратам для теплообмена непосредственным контактом между газовой средой и порошкообразным веществом и может применяться в промьашленности строительных материалов, метал лургической, химической, пищевой и других отраслях народного хозяйства. Известно устройство, в котором теплообмен происходит при непосредственном контакте между газовой средой и порошкообразным веществом, представляющее систему последователь но соедииеннь х циклонных теплообменников 1 . Установка каскада таких циклонных теплообменников связана с увеличением расхода металла на сеалн циклоны каркас для их размещения, соединительные трубы; требуется значительна площадь и объем производственных зда ний для их размещения. С ростом числа циклонных теплообменников резко увеличивается тепловые потери в окру жающую среду, расход изоляционных ма териалов и гидравлическое сопротивление системы. Кроме того, известна установка, в которой теплообмен также происходит при контакте между газовой средой и порошкообразным веществом, которая содержит спиральный короб, навитый на металлический каркас, устройства для ввода и вывода порошкообразного вещества и сепарационное устройство J2. Недостатком данного теплообменника является то, что контактирующие среды проходят по каналу прямоточно, после чего недосушенный порошкообразный материал поступает снова в канал, где процес повторяется, при этом время сушки увеличивается, а тепло уходящих газов не используется. Целью настоящего изобретения является интенсификация теплообмена путем обеспечения противоточно-прямоточного движения контактирующих сред. Указанная цель достигается тем, что теплообменник содержит винтообразный рабочий канал прямоугольного сечения с патрубками для ввода и вывода порошкообразного агента и сепарационное устройство, выполненное многоступенчатым в виде каскада циклонов с перегрузочными течками, сообщающихся с кансшом через щели, выполненные в ее наружной стенке и разделяющие канал на ступени. Перегрузочная течка циклона каждой последующей ло ход газообразного агента ступени через затвор подсоединена к предыдущей ступени.

На фиг. 1 изображена развертка спирального теплообменника; на фиг.2принципиальная схема теплообменника, соответствующая его развертке; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Траектория движения порошкообразного вещества обозначена точечной линией.

Каждая ступень теплообменника содержит участок рабочего канала 1 затвор 2, приемник 3 для ввода порошкообразного вещества, щель 4, выводное устройство 5 и перепускной кансш 6 для вывода порошкообразного вещества и передачи его в следунхцую (предыдущую по ходу газа) ступень.

Конструкция приемника 3 порошкообразного вещества обеспечивает подачу измельченного вещества к внутренней поверхности рабочего канала 1, чем улучшается его рассеивание в газовой среде. Выводное устройство 5 выполнено в виде улиткообразного циклона и обеспечивает осаждение твердой фазы, выведенной из ступени через щель 4.

Побудитель движения газовой среды может устанавливаться до или после теплообменника в зависимости от того нагреваетсй или охлаждается газовая среда. При значительном изменении температуры газовой среды в теплообменнике, для обеспечения заданной расчетной скорости движения рабочий канал может быть выполнен переменного сечения.

Газовая среда движется по рабочему каналу 1 снизу вверх. Порошкообразное вещество поступает в рабочий канал 1 через затвор 2 и приемник 3, где захватывается движущимся из последующей по ходу порошкообразного вещества потоком газа и перемещается им по рабочему каналу. При этом осуществляется процесс теплообмена между средами. Под действием центробежной силы твердая фаза концентрируется у наружной поверхности рабочего канала 1 и отводится из него в конце ступени через щель 4, выводное устройство 5 и далее по перепускному каналу 6 поступает в следующую (предыдущую по ходу газа) ступень.

Пройдя все ступени, порошкообразное вещество выводится из теплообменника через выводное устройство последней ступени (первой по ходу газа),

Использование противоточно-прямоточного движения позволяет значительно интенсифицировать процесс теплообмена между контактирующими средами, позволяет уменьшить затраты времени, полнее использовать тепловую знергию газообразного агента.

Формула изобретения

Спиральный теплообменник контактного типа, содержащий винтообразный канал прямоугольного сечения с патрубками для ввода и вывода порошкообразного вещества и газообразного агента, и сепарационное устройство, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена путем противоточно-прямоточного движения контактирующих сред, сепарационное устройство выполнено многоступенчатым в втеде каскада циклонов ct) перегрузочными течками, сообщакхцихся с каналом через щели, выполненные

5 в его наружной стенке и разделяющих канал на ступени, причем перегрузочная течка циклона каждой последующей по ходу газообразного агента ступени через затвор подсоединена к предьщуQ щей ступени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Краткий справочник технолога цементного завода. М., Стройиздат, 1974, с. 165-169.

2.Авторское с.видетельство СССР № 158534, кл. F 26 В 17/10, 1963.

(Pui. f