Теплообменник циклонного типа

 

Изобретение относится к технике термической обработки смеси дисперсных материалов в среде высокотемпературных газов и нозволяет интенсифицировать теплообмен нутем повышения относительной скорости между газовой и твердой фазами и обновлейия межфазной поверхности. Отбойники 5 тре угольной формы, размещенные на внутренней поверхности корпуса по двум винтовым линиям (ВЛ), в обеих ВЛ расположены в шахматном порядке. У разных ВЛ на торцах, обращенных навстречу друг другу, отбойники снабжены лопастями 6, отогнутыми в сторону смежной ВЛ. В результате взаимодействия потока газовзвеси, участвующего в волновом движении, с потоком газовзвеси, участвующим в движении по винтовой линии, происходит активное перемещение полидисперсного материала вдоль стенки в осевом направлении и в направлении основного движения газовзвеси. Кроме того, в результате волнового движения части газовзвеси увеличивается среднее время пребывания полидисперсной фазы в аппарате. 3 ил. (Л Ёь/хоЗ очищенного теп/10носи пеля Ъ Ьымд ралидис перснои ipaw (Ji СО гч:) о 4 Йл/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.80„„1322047 А1

F 26 В 17/10, F 28 С 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Выхаа ачищеннаео

1,Г

Ь

С:»

4:: хааа

zaloeaecu

Бы перснаи раыы аь,!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4010558/24-06 (22) 10.01.86 (46) 07.07.87. Бюл. № 25 (72) В. Б. Ведерников, В. И. Дейнеженко, В. Я. Лейдерман, В. А. Болитэр, Г. Б. Полыковский, А. А. Шехтман, А. Н. Подкорытов, А. Я. Аликин и Ю. Д. Новиков (53) 66.047.754.51 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 395682, кл. F 26 В 17/10, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 1086307, кл. F 23 1 15/04, 1981. (54) ТЕПЛООБМЕННИК ЦИКЛОННОГО

ТИПА (57) Изобретение относится к технике термической обработки смеси дисперсных материалов в среде высокотемпературных газов и позволяет интенсифицировать теплообмен путем повышения относительной скорости между газовой и твердой фазами и обновления межфазной поверхности. Отбойники 5 тре угольной формы, размещенные на внутренней поверхности корпуса по двум винтовым линиям (ВЛ), в обеих ВЛ расположены в шахматном порядке. У разных ВЛ на торцах, обращенных навстречу друг другу, отбойники снабжены лопастями 6, отогнутыми в сторону смежной ВЛ. В результате взаимодействия потока газовзвеси, участвующего в волновом движении, с потоком газовзвеси, участвующим в движении по винтовой линии, происходит активное перемещение полидисперсного материала вдоль стенки в осевом направлении и в направлении основного движения газовзвеси. Кроме того, в результате волнового движения части газовзвеси увели- д чивается среднее время пребывания полиС> дисперсной фазы в аппарате. 3 ил.

1322047

Изобретение относится к технике термической обработки смеси дисперсных материалов в среде высокотемпературных газов и может быть использовано в машиностроительной, металлургической, химической, строительной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена путем повышения относительной скорости между газовой и твердой фазами и обновления межфазной поверхности.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый теплообменник; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 - — фрагмент развертки теплообменника с отбойниками и направляющими лопастями.

Теплообменник циклонного типа содержит корпус 1 с размещенными в верхней части тангенциальным входным и коаксиальным выходным патрубками 2 и 3 соответственно, в нижней части — патрубком 4 для выхода дисперсной фазы. На внутренней поверхности корпуса расположены два спиральных ряда отбойников 5 треугольного профиля, гикня образом, что отбойники верхнего ряда расположены в шахматном порядке относительно отбойников нижнего ряда.

Близлежащие торцы отбойников снабжены направляющими лопастями 6, отогнутыми в сторону противоположного ряда отбойников.

Теплообменник работает следующим образом.

Смесь полидисперсных материалов вместе с теплоносителем подают в корпус 1 аппарата через тангенцнальный патрубок 2. Во вращающемся потоке теплоносителя частицы материала прижимаются к стенкам корпуса

1, вдоль которых они перемещаются по спиральным траекториям, проходя определенное количество витков, вплоть до завершения процесса теплообмена и удаления дисперсной фазы через патрубок 4, а очищенного теплоносителя через патрубок 3.

B дисперсной фазе, отбропгенной к стенкам аппарата, за счет центробежных сил и сил трения возникает отрицательный эффект расслоения полидисперсной фазы в радиальном, винтовом и осевом направлениях.

При достижении дисперсной фазой и теплоносителем отбойников треугольной формы часть газовзвеси продолжает движение по винтовой линии между рядами отбойников; часть газовзвсси, двигаясь по отбойнику, срывается с вершины отбойника, в результате чего возникают турбулентные вихри, имеющие преимущественно радиальную ориентацию. За счет этих вихрей происходит частичная интенсификация процесса теплообмена и перемешивание дисперсной фазы в радиальном направлении; часть газовзвеси, благодаря наличию направляющих лопастей

10 на торцах отбойников и шахматному расположению отбойников верхнего ряда по отношению к отбойникам нижнего ряда, приобретает волновой характер движения (т. е. газовзвесь направляется лопастью от верхнего отбойника к нижнему отбойнику, а затем от нижнего отбойника также лопастью — к следующему верхнему отбойнику и т. д.). При этом поток газовзвеси, участвующий в волновом движении, постоянно пересекается с потоком, участвующим в движении по винтовой линии, вследствие чего происходит

20 активное перемещение полидисперсного материала вдоль стенки в осевом направлении и в направлении основного движения газовзвеси. Кроме того, в результате волнового движения вдоль стенки части газовзвеси увеличивается среднее время пребы25 вания полидисперснои фазы в аппарате.

Также, при ударном слиянии пересекающихся потоков газовзвеси межфазная поверхность резко возрастает и обновляется, а относительная скорость газа Il частиц принимает максимальное значение; интенсивность теплообмена резко возрастает.

Формула изобретения

Теплообменник циклонного типа, содержащий корпус с тангенциальным входным патрубком газовзвеси в верхней части и двумя осевыми выходными патрубками для газовой и твердой фаз, отбойники треугольного профиля, расположенные на внутренней поверхности корпуса по двум винтовым ли40 ниям, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена путем повышения относительной скорости между газовой и твердой фазами и обновления межфазной поверхности, отбойники в обеих винтовых линиях расположены в шахматном порядке и у

45 разных линии на торцах, обращенных навстречу один к другому, снабжены лопастями, отогнутыми в сторону смежной линии.

1322047

Составитель Ю. Мартинчик

Редактор Г. Гербер Текред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 2749/34 Тираж 636 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4