Теплообменный аппарат для обработки сыпучих материалов

 

Использование: в промышленной теплоэнергетике и химической промышленности для подогрева или охлаждения сыпучих материалов , например соли. Сущность изобретения аппарат содержит корпус с входным и выходным торцами. Рабочий электрод источника электрического напряжения высокого потенциала размещен внутри корпуса над щелевой решеткой и изолирован относительно заземленного корпуса. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)5 F 27 В 15/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) . а" о ФФ

У * ФЗю .а - .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4873330/33 (22) 18.07.90 (46) 23.12.92. Бюл. 34 47 (71) Донецкий политехнический институт (72) Н,Г.Николенко, В.С,Шкляр, Ф.И.Малафеев и B.Ñ.Çóåâ (56) Казакова Е.А, Гранулирование и охлаждение азотсодержащих удобрений. М., Химия, 1980, с.256, 257.

Там же, с.260-262.

Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике, химической промышленности, в частности, касается теплообменных аппаратов для сыпучих материалов и может быть использовано, например, при производстве соли.

Известны аппараты псевдоожиженного или кипящего слоя, применяемые для термообработки сыпучих материалов, например, одноступенчатый прямоугольный охладитель системы Бюттнера со слоем высотой 500...1000 мм.

Такие охладители, как и значительное большинство теплообменников кипящего слоя, обеспечивают высокие значения коэффициентов тепло- и массообмена, высокую однородность температур по всему объему слоя.

Недостатком известных охладителей является повышенное истирание материала слоя и значительный унос материала из слоя, вызванные высокими скоростями ожижающего агента, в 5...7 раз превышающими минимально необходимую скорость псевдо5U, 1783263 А1 (54) ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ОБ-.

РАБОТКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: в промышленной теплоэнергетике и химической промышленности для подогрева или охлаждения сыпучих материалов, например соли. Сущность изобретения аппарат содержит корпус с входным и выходным торцами. Рабочий электрод источника электрического напряжения высокого потенциала размещен внутри корпуса над щелевой решеткой и изолирован относительно заземленного корпуса. 1 ил, l ожижения, что приводит к потерям готового продукта и загрязнению окружающей среды. эв

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к данному изобретению является теплообменный аппарат для обработки сыпучих материалов, содержащий корпус с входным и выходны- 00 ми торцами, щелевую несущую решетку и (л) воздухораспределительную решетку., )

Горячие частицы через сетку для задер- О жания комков ссыпаются в торец охлади- () теля на кипящий слой, а охлажденные выгружаются в противоположном конце аппарата, чем обеспечивается перекрестное движение потоков материала и воздуха, Недостатком известного решения является то, что эти скорости в 2...3 раза превышают минимально необходимые скорости псевдоожижения, поэтому унос материала иэ слоя является достаточно большим, а затраты энергии на процесс— высокими.

1783263

Целью изобретения является снижение уноса материала из слоя и сокращение энергозатрат, На чертеже представлен продольный разрез теплообменного аппарата.

Теплообменный аппарат для сыпучих материалов состоит из корпуса 1, щелевой несущей решетки 2, воздухораспределительный решеткй3, входного 4 и выходного

5 торцов и источника 6 электрического напряжения высокого напряжения высокого потенциала с рабочим высоковольтным электродом 7, Рабочий электрод 7 размещен внутри корпуСа аппарата над щелевой решеткой и изолирован относительно заземленного корпуса заземлением 8.

Теплообменный аппарат работает следующим образом, Горячий материал через входной торец

4 корпуса 1 подается на взвешенный слой, находящийся на щелевой несущей решетке

2, Через воздухораспределительную решетку 3 подается воздух. Количество подаваемого воздуха определяется только условиями охлаждения материала. Как правило, этого количества воздуха недостаточно для перевода слоя в псевдоожиженное состояние, обеспечивающее высокие значения коэффициентов тепло- и массообмена, Скорость в слое может по этим условиям составлять 80„,90 от скорости начала кипения, Источник 6 электрического напряжения через высоковольтный электрод 7, размещенный внутри корпуса 1 аппарата, создает электрическое поле, воздействие которого на слой материала существенно интенсифицирует движение частиц, что позволяет достичь высоких значений коэффициентов тепло-,и массообмена в слое, как и в случае развитого псевдоожижения только при помощи воздуха, однако, при дополнительном использовании электрического поля скорости воздуха в слое значительно ниже, что и обеспечивает значйтельное

- уменьшение выноса материала из слоя. Охлажденный материал выгружается из аппарата через выходной торец 5.

Высоковольтный электрод 7 не имеет контакта с корпусом 1 благодаря изоляции, кроме того, корпус 1 соединен с заземлением 8, что обеспечивает отсутствие напряжения на корпусе 1 аппарата и безопасную его эксплуатацию.

Электродинамический псевдоожиженный слой может быть организован для час-. тиц любой электропроводности. Однако, с повышением их электропроводности требу5 емая для псевдоожижения напряженность электрического поля уменьшается. Существенно уменьшается необходимая напряженность внешнего электрического поля, если псевдоожижение организуется одно10 временно газом и электрическим полем. В этом случае достаточно организовать электрическое поле напряженностью менее 1 кВ/см, причем;конкретное значение напряженности Е определяется величиной доба15 вочной электродинамической силы, обеспечивающий псевдоожижение. В общем случае сила Р= q Е (р — полный заряд частицы). Для зарядки частиц в этом случае также необходимо меньшее поле, т.к. появ20 ляется трибозарядка, которая определяет ся степенной зависимостью qd (е =-.2...3;

dT — диаметр частиц). Конкретное значение напряженности для каждого аппарата и условий псевдоожижения представляют "НОУ

25 ХАУ".

Уменьшение уноса составляет величину, близкую величине относительного снижения скорости в слое: если в прототипе она равна 2...3 критических скорости. то в заяв30 ляемом аппарате 0,8...0,9, т,е, снижение уноса составляет 2,5/0,85 = 2,9 раза.

Таким образом, создание электрического поля с помощью источника электрического напряжения позволяет по сравнению с

35 прототипом получить новый эффект: значительное (в 3 раза) уменьшение выноса материала из слоя.

Формула изобретения

Теплообменный аппарат для обработки сыпучих материалов, содержащий корпус с входным и выходным торцами, щелевую несущую решетку и воздухорасп45 ределительную решетку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения уноса материала из слоя и сокращения энергозатрат, он снабжен источником электрического напряжения высокого потенциала, рабочий

50 электрод которого размещен внутри корпуса аппарата над щелевой решеткой и изолирован относительно заземленного корпуса.

1783263 яоздк

В ®т

Составитель С. Прямкова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н. Гунько

Редактор Т. Куркова

Производственно-издателнский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 4504 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., 4/5