Устройство для циркуляционнойОбРАбОТКи издЕлий Советский патент 1981 года по МПК C23G3/04 

1

Изобретение относится к устройствам циркуляционной обработки изделий в нагретых растворах, в частности, при химической обработке металлопроката, например пакетов труб.

Известно устройство с эрлифтом и газоотделителем, в котором разогрев раствора осуществляется за счет контакта греющего рабочего газа с разогреваемым раствором 1.

Недостатком устройства является низкая стойкость элементов эрлифтного насоса при разогреве высокоагрессивных травильных растворов, например азотноплавиковых. Стойкость металлических элементов в указанных растворах настолько низка, что способ погруженного газового раствора при высокой его экономичности не используется. В таких растворах абсолютной стойкостью обладают полимерные материалы, например, полиэтилен, винипласт и фторопласты. Однако в виду их низкой температуростойкости (60-200®С) и низкой теплопроводности

К К й,П

(0,2 г-д- ) выполнение элементов

устройства из этих материалов при погруженном газовом обогреве также нецелесообразно. Применение аэрирования азотноплавиковых растворов воздухом при обеспечении воздействия их на обрабатываеьые изделия позволяет значительно повысить скорость обработки.

Цель изобретения - повышение надежности устройства в работе.

Это достигается тем, что в устройстве для циркуляционной обработки

10 изделий, содержащем ванну, эрлифт с газоотделителем и коллектором для подачи раствора, узел подготовки рабочего газа и приспособления для нагрева раствора, последнее выполнено

15 в виде поверхностного теплообменника, размещенного в коллекторе под газоотделителем эрлифта.

При этом теплообменник выполнен в виде пучка фторпластовых трубок диа20метром 3-6,5 мм при толщине стенок О,3-0,5 мм.

Предлагаемое устройство обеспечивает циркуляцию и аэрирование раствора воздухом при пополнении тепло25потерь ванны за счет более интенсивного тепла с фторопластового теплообменника движущимся раствором.

Расположение нагревателя теплообменника в коллекторе эрлифта

30 позволяет повысить коэффициент теплопередачи от греющей среды к нагрева мой через стенку трубок теплообменн ка. Так, при расположении теплообменника э ванне коэффициент теплоот дачи от трубки к разогреваемому слабоподвижному раствору сх, 400 к кал тогда как при располо м- женин теплообменника в зоне движени раствора со скоростью более 1 м/с 50000,0-10000 Учитывая, что на условия теплопе редачи от греющей среды - пара к стенкам труб теплообменника место расположения теплообменника влияния не оказывает ( а также постоянство теплового сопро тивления стенок труб при данной тем пературе пары J- const; S 0,0005гм;: 0,2 получим коэффициент теплопередачи в известном устройстве |. . .+ С7111Г Г2 51Тл1 м ч с оь л cCjj 600 0,2 -гбосо в предлагаемом устройстве коэффи циецу теплопередачи составит 1-1 i7f7i: 1+ --i V500 0,0. 16000 л ot. Таким образом, в предлагаемом ус ройстве коэффициент теплопередачи на 60% выше, чем в известном, что п воляет конструктивно разместить в коллекторе эрлифта теплообменник, поверхность которого на 60% меньше, чем в известном. При этом к обрабатываемым издели ям подается раствор с повышенной те пературой. Повышение температуры ра вора способствует ускорению процессов химической обработки и снижению удельных энергозатрат. На чертеже представлено предлагаемое устройство, разрез. Устройство состоит из ванны 1, снабженной двойным дном 2, на котором размещены обрабатываемые изделия 3. В торце ванны 1 помещен ствол эрлифта 4, к которому примакают коллектор 5 с помещенным в нем трубчатым нагревательным элементом 6. Над коллектором 5 расположен га зоотделитель 7 с отбойником 8 раствора. Эрлифт 4 через башмак 9 сооб щен с газоходом 10, к которому подсоединен инжектор 11 снабженный рабочим соплом 12. К приемной камере инжектора 11 примыкает трубопровод 13, соединяю щий ее с газоотделителем 7 эрлифта 4 и бортовым отсосом 14 ванны па рубками 15 и1б. Коллектор 5 эрлифт имеет насадок 17, который направле в сторону обрабатываемых изделий. Устройство работает следующим образом. Рабочий газ подают через сопло 12 в инжектор 11, при этом засасывают из трубопровода 13 отработавший в эрлифте газ и сжимают его в инжекторе 11. Полученная смесь из инжектора 11 через газоход 10 и башмак 9 попаает в ствол эрлифта 4, в который чеез нижний конец из полости, образованной двойным дном 2 и ванной 1, засасывается раствор. Раствор вместе с газом, поднявшись по стволу эрлифта и отразившись от отбойника 8 раствора, попадает в газоотделитель 7, под которым размещен - коллектор 5 и расположенный в нем нагревательный элемент 6. Газ, отделившись от раствора, через патрубок 15 из азоотд лителя 7 направляется частично в бортовой отсос 14 через патрубок 16, вторая часть через трубопровод 13 поступает в инжектор 11 на повторное использование. Раствор, попадая в коллектор 5, омывает при своем движении к-насадку 17 нагревательный элемент 6 и нагревается. Нагретый раствор, истекая из насадка 17, воздействует на обрабатываелФле изделия 3, Пройдя через изделия 3, раствор засасывается через канал двойного дна 2 и ванны 1 в эрлифт 4, цикл повторяется. Применение предлагаемого устройства позволяет обеспечить заданную технологию химической обработки при наиболее эффективном использовании рабочего раствора с повышенной температурой и высокой надежностью в работе по сравнению с существующими устройствами. Экономический эффект составит 40000 руб/год. Формула изобретения 1.Устройство для циркуляционной обработки изделий, содержащее ванну, -эрлифт с газоотделителем и коллектором для подачи раствора, узел подготовки рабочего газа и приспособление для нагрева раствора, о т лича.ющееся тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе, приспособление для нагрева раствора выполнено в виде поверхностного теплообменника, размещенного в .коллекторе под газоотделителем эрлифт а. 2.Уст-ройство по п. 1, отличающееся тем, что поверхностный теплообменник выполнен в виде пучка фторпластовых трубок диаметром 3-6,5 мм при толщине стенок 0,3-0,5 мм. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1, Авторское свидетельство СССР .589288, кл. С 23 G 3/04, 1977.