Кристаллизатор вальцовый Советский патент 1981 года по МПК B01D9/02 

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к аппаратам для кристаллизации расплавов и раство ров на охпаясдаемой поверхности, и может найти применение в химической, . нефтехимической и других отраслях промышле 1ности. Известен кристаллизатор вальцовьй, включающий раму, на которой установлен охлаждаемый изнутри валец, ванну для расплава, привод для вращения вальца, устройство дпя пoдвqдa и отвода хладоносителя, устройство для съема закристаллизовавшегося продукта Cl. Недостатками изаестного кристаллизатора являются относительно иавысокая пpoизвoдитeпьнocт J, значительные метал ло- и энергоемкость вследствие того, что кристаллизатор имеет сложное ножевое устройство для скалывания закристаллизовавшегося продукта с наружной поверхности влльца, которое создает значительное усилие на последней и . 1фиводит к необходимости изготавливать валец из толсТолистового.металла и достаточно жесткой и металлоемкой конструкции. При этом терх-шческое сопротивление теплоперёдающей поверхности вальца значительно увеличивается, что приводит К снижению производительности кристаллизатора по закристаллизовавшемуся продукту и увеличению энергозатрат (расхода хладоносителя и мощности привода вальца, затрачиваемой на скалывание продукта} на его получение. Цель изобретения - повышение производительности кристаллизатора и снижение его металло- и знергоемкоо.ти. Поставленная цель достигается тем, что в кристаллизаторе вальцовом, включанщем раму, на которой установлен охлаждаемый изнутри валец, ванну для расплава, привод для вращения вальца, устройство для подвода и отвода хладоносителя, устройство для съема за3 . 8 кристаллизовавшегося продукта, устрой ство для съема продукта снабжено жест ко соединенным с устройством для подвода и отвода хладоносителя кронштейном и выполнено в виде .электромагнитного индуктора вихревых токов, распол женного на расстоянии от внутренней поверхности вальца. При этом целесообразно индуктор снабдить диэлектрической оболочкой, а его выводы разместить внутри устройства для подвода хладоносителя, и снабдить кристаллизатор лотком для отвода продукта. Hd фиг. 1 изображен кристаллизатор , продольный разрез; на фиг. 2 поперечный разрез; на фиг. 3 - расположение электромагнитного индуктора вихревых токов вдоль внутренней повер хности вальца на кронштейне; на фиг, 4 - расОоложение электромагнитно го индуктора вдоль внутренней поверхности гладкого вальца; на фиг. 5 то же, вдоль внутренней поверхности ребристого вальца. Кристаллизатор состоит из рамы 1, на которой установлен валец 2 в подшипниках 3. Вращение вальцу сообщает ся от йривода 4. Валец частично погружен в ванну 5. Герметизация кристаллизатора достигается установкой кожука 6. Хладойоситель вводится и выводится через неподвижный коллектор 7. Внутри вальца, вдоль его образующей, установлена катушка 8 электромагнитного индуктора вихревых токов, выполненная пр форме образующей вальц и расположенная с минимальным зазором по отношению к внутренней поверхности вальца. Катушка индуктора заключена в диэлектрическую оболочку 9, которая защищает катушку от попадания на нее хладоносителя, и укреплена на кронштейне 10, жестко соединенном с неподвижным коллектором 7, внутри которого проходят выводы i1 катушки индуктора, подключенные к импульсному источнику тока 12. Для отвода закристаллизовавшегося продукта кристаллизатор снабЖ1вн лотком 13. Кристаллизатор работает следующим образом. Расплав или исходный раствор не прерывно поступает в ванну 5 кристал лизатора. На наружной поверхности ча тично погруженного в расплав вращающ гося вальца, охлавдаемого изнутри хладоносителем, за время его контакт с расплавом образуется слой закристал 2 лизовавшегося продукта, который затем совместно с вытянутым из ванны жидким слоем расплава доохлаждается до заданной температуры продукта. Импульсный источник тока подает импульсы тока в катушку, 8 электромагнитного индуктора. При этом в результате взаимодействия магнитного пдля наведенных в стенке вальца вихревых токов с магнитным полем индуктора вдоль образующей вальца (в месте установки индуктора) возбуждаются импульсные упругие деформации его стенки, по нормали к ней. В связи с тем, что механические свойства материала стенки вальца (упругость) , как минимум, на порядок отличаются от механических свойств закристаллизовавшегося .продукта, который рвляется достаточно хрупким, параметры (частота и амплитуда) импульсов выбираются такими, при которых в момент прохождения слоя закристаллизовав шегося на поверхности вальца продукта плоскости, образованной осью вращения вальца и индуктором, происходит скалывание продукта с поверхности вальца и удаление его из кристаллизатора через лоток 13. Изобретение позволяет значительно уменьшить механические нагрузки на валец Кристаллизатора; выполнить валец кристаллизатора из тонколистового металла, значительно снизив тем самым термическое сопротивление теплопередающей поверхности вальца и металлоемкость кристаллизатора; повысить производительность кристаллизатора за счет более эффективного использования теплопередакщей поверхности вальца; снизить энергозатраты на скалывание закристаллизовавшегося продукта, а следовательно, и мощность привода вальца; исключить механический износ вальца кристаллизатора. Экономический эффект от внедрения изобретения получаемый только за счет снижения металло- и энергоемкости, составит не менее 7 тыс. руб. на один кристаллизатор. Формула изобретения 1. Кристаллизатор вальцовый, включающий раму, на которой установлен охлаждаемый изнутри валец, ванну для расплава, привод для вращения вальца, устройство для подвода и отвода хладоносителя, устройство для съема закристаллизовавшегося продукта, о тдичающийся тем, что, с целью повьшения производительности кристаллизатора, снижения метагшо- и энергоемкости, устройство для съема продукта снабжено жестко соединенным с устройством для подвода хладоносителя кронштейном и выполнено в виде электромагнитного индуктора вихревых токов, расположенного на расстоянии от внутренней поверхности вальца.

2. Кристаллизатор по п. 1, -отличающийся тем, что индуктор снабжен диэлектрической обапочкой а его выводы размещены внутри устрой-. ства для подвода хладоносителя.

3. Кристаллизатор по п. 1, о т личающийся тем, что он снабжен лотком для отвода продукта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 719651, кл. В 01 D 9/02, 1977 (прототип) .

фаг. 2

g бб6б566S%ббббббгйg 9g « «и

Фав.Ъ

Фаг. 4