Тепломассообменный аппарат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 01 D 9/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ы

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4924807/26 (22) 03.04.91 (46) 23.05.93. Бюл. hL 19 (71) Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения, (72) В.И.Бвй и Ю.Г.Свердлин (56) Авторское свидетельство СССР

hh 656636, кл. В 01 О 9/00, 1979, Авторское свидетельство СССР й. 983402, кл. F 25 С 1/12, 1982. (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ (57) Применение: для кристаллизации растворов и расплавов органических и неорганических веществ, а также для производства льда. Сущность изобретения: тепломассообменный аппарат, включает корпус, теплообменный валец, вращаемый приводом, ванну, коллекторы. подачи и вь вода теплоносителя из теплообменного вальца, ножевое устройство для скалывания продукта с поверхности теплообмена, насекающее устройство, подпружиненное к поверхности вальца и выполненное в виде ряда дисковых ножей и роликов, жестко стянутых на общей оси посредством распорных втулок и нажимной гайки, установленное в подшипниках..МежИзобретение относится к химическому машиностроению, а именно к тепломассообменным аппаратам, например, к кристаллизаторам вальцовым, применяемым в химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности; для кристаллизации растворов и расплавов органических и неорганических веществ, а также для производства льда.

„,5U„, 1816466 А1 ду дисковыми ножами установлена неподвижная гребенка, зубья которой выполнены в виде круглых прутков, жестко соединенных с планкой. Под насекающим устройством установлен механизм для рассечения полос продукта на гранулы заданной длины, выполненный, например, в виде приводного вала с продольными ребрами. Вал насекающего устройства с валом механизма для рассечения продукта клиноременной передачей, причем, последний вал соединен с регулируемым приводом. Поверхности вальца, с которыми контактируют ролики предварительно очищаются специальными ножами.

Исходный расплав (раствор) поступает в ванну

5 аппарата, На наружной поверхности погруженного в расплав (раствор) теплообменного вальца образуется слой продукта, который предварительно раэреэается насекающим устройством на ленты продукта и скалывается ножами. Насекающее устройство очищается гребенкой, Ленты продукта, в дальнейшем, разрезаются механизмом рассечения на гранулы заданной длины, что обеспечивается соединением приводного вала с регулируемым приводом. Полученные гранулы продукта выводятся из аппарата. 6 ил, Цель изобретения — повышение производительности и надежности работы аппарата.

Заявляемый тепломассообменнй аппарат содержит следующие отличительные признаки;

1. Насекающее устройство выполнено в виде равных по диаметру дисковых ножей и роликов, установленных на общем валу. па1816466 раллельном оси вальца, при этом указанные ролики опираются на очищаемую поверхность вальца, 2. Вдоль образующей вальца установлена неподвижная гребенка, зубья которой входят в зазоры между дисковыми ножами, 3. Под ножевым устройством установлен механизм для рассечения полос продукта на гранулы заданной длины, выполненный, например, в виде продольного вала с продольными ребрами.

4. Вал насекающего устройства соединен клиноременной передачей с валом механизма для рассечения полос продукта на гранул ы, По первому отличительному признаку неизвестны конструкции тепломассообменных аппаратов, в которых насекающее устройство было бы выполнено в виде равных по диаметру дисковых ножей и роликов, установленных на общем валу, параллельной оси вальца, при этом указанные ролики опирались бы на очищаемую поверхность вальца. Вероятно, препятствием создания такой конструкции являлась некоторая потеря производительности аппарата, так как часть рабочей поверхности используется для перемещения по ней роликов. Однако потеря производительности не превышает 1 — 2, хотя в противовес этому достигается существен ное повышение дол го вечности и работоспособности аппарата.

Второй отличительный признак хотя и встречается в практике очистки рабочих поверхностей от налипания продукта, однако в таком исполнении ранее никем не использовался, Третий отличительный признак встречается в литературных источниках для разрушения (измельчения) получаемого продукта с теми или другими конструктивными отличиями.

Четвертый отличительный признак ранее никем не применялся.

Благодаря тому, что насекающее устройство выполнено в виде равных по диаметру дисковых ножей и роликов, установленных на общем валу, параллельном оси вапьца, причем ролики опираются на очищаемую поверхность венца, обеспечивается исключение контакта режущих кромок дисковых ножей с рабочей поверхностью вальца, а также обеспечивается непрерывное копирование формы рабочей поверхности вальца (при этом, следует учесть, что ролики подпружинены к рабочей поверхности вальца). В этих условиях дисковые ножи при полном прорезании продукта практически не изнашиваются и не деформируют теплообменную поверхность, а следовательно, повышается надежность ра50 клиноременной передачи от принудительно вращаемого вала механизма измельчения лент продукта или непосредственно от регулируемогоо индивидуал ьн ого и ри вода.

На фиг. 1 изображен предлагаемый тепломассообменный аппарат, на фиг. 2 и 3 видь1 по стрелкам А и Б, на фиг. 4-6 — разрезы В-В, Г-Г и Д вЂ” Д соответственно.

Тепломассообменный аппарат состоит из корпуса 1, станины 2, на которой установлен привод 3 теплообменного вальца 4. ванботы аппарата. Кроме того, ввиду беззазорной установки дисковых ножей относительно рабочей поверхности вальца достигается существенное повышение производительности аппарата, так как на рабочей поверхности не остается слой продукта, который существенно снижает эффективность теплообмена изза низких коэффициентов теплопроводности продуктов (А =0,1 — 0,2 Вт/м град). Обычно величина зазора между дисковыми ножами и вальцом выбирается из условия превышения величины биения рабочей поверхности вальца, что составляет 1 — 2 мм (зависимости от диаметра вальца). Следует также отме"5 тить, что между дисковыми ножами устанавливаются распорные втулки, изменяя ширину которых достигается получение заданной ширины получаемых в дальнейших гранул.

20 Благодаря тому, что вдоль образующей вальца установлена неподвижная гребенка, зубья которой входят в зазоры между дисковыми ножами достигается непрерывная их очистка от накипающего продукта. Это также обеспечивает увеличение производи.тельности аппарата из-за уменьшения количества остановок аппарата на чистки.

Благодаря тому, что под ножевым устройством установлен механизм для рассе30 чения полос продукта на гранулы заданной длины, выполненный, например, в виде приводного вала с продольными ребрами достигается получение гранул заданной длины, Частота вращения приводного вала

35 может регулироваться, так как осуществляется, как правило с помощью мотор-вариаторов.

Благодаря тому, линейная скорость дисковых ножей превышает линейную скоро40 сть вальца в местах их взаимного контакта достигается расширение облзсти применения данного аппарата. В этом случае удает. ся перерабатывать продукты, адгезия которых с рабочей поверхности вальца мала. К таким продуктам относятся, например, моногпицирид, парафины, бромистый литий и ряд других расппавов. Передача принудительного вращения к валу насекающего устройства может быть осуществлена или с помощью

1816466 ны 5, коллекторов 6 и 7 подачи и вывода теплоносителя из теплообменного вальца, ножевого устройства 8 для скалывания продукта с поверхности теплообменного вальца, на- 5 секающего устройства 9, подпружиненного к поверхности вальца и выполненного в виде ряда дисковых ножей 10 и роликов 11. жестко. стянутых на общей оси 12 посредством распорных втулок 13 и нажимной гайки 14, 10 установленного в подшипниках 15 и 16.

Между дисковыми ножами устанавливается неподвижная гребенка 17, зубья 18 которой выполнены в виде круглых прутков, жестко соединенных с планкой 19. Под насекаю- 15 щим устройством установлен механизм 20 для рассечения полос продукта на гранулы заданной длины, выполненный, например, в виде приводного вала 21 с продольными ребрами 22. Вал насекающего устройства 20 соединен с валом механизма для рассече-.

-* ния продукта клиноременной передачей 23, причем, последний вал соединен с регулируемым приводом 24. Поверхности вальца, с которыми контактируют ролики 11 и редев- 25 рительно очищаются специальными ножами 25..

Тепломассообменный аппарат работает следующим образом. 30

Исходный расплав (раствор) поступает в ванну 5 аппарата. На наружной поверхности частично погруженного в расплав (раствор) теплообменного вальца 4, который охлаждается (при кристаллизации) или нагре- 35 вается(при сушке) теплоносителем, образуется слой продукта, который предварительно рвзрезается на ленты продукта насекающим устройство 9 и, далее, срезается ножами 8для скалывания продукта. 8 процессе работы ап- 40 парата насекающее устройство 9 непрерывно механически очищается. гребенкой 17, а поверхности вал ьца, контактирующие с роликами 11, непрерывно очищаются ножами 25.

Ленты продукта. в дальнейшем. разрезаютсА механизмом рассечения 20 На гранулы заданной длины, что обеспечивае1ся соединением приводного вала 21 с регулируемым приводом 24 (например, мотор-вариатором).

Полученные гранулы продукта, далее, выводятся из аппарата.

Сравнительная характеристика прототипа (по данным экспертной оценки) с заявляемым тепломассообменным аппаратом приведена ниже в таблице, Формула изобретения

1;Тепломассообменный аппарат, включающий корпус, теплообменный валец, сЬединенный с приводом вращения и коллекторами подачи и вывода теплоносителя, дисковое устройство, подпружиненное к поверхности вальца, установленное на валу, параллельном оси вальца, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности и надежности работы, он снабжен роликами, опирающимися на очищаемую поверхность вальца ножевым устройством для снятия затвердевшего продукта с поверхности вальца неподвижно установленной вдоль образующей вальца гребенкой. зубья которой эходят в зазоры между дисками, установленным под ножевым устройством механизмом для рассечения полос продукта на гранулы заданной длины, выполненным в виде приводного вала с продольными ребрами.

2. Аппарат по и. 1, о тл ич а ю щи и с я тем, что, с целью эффективной обработки продуктов с низкой адгеэией за счет превышения линейной скорости дисковых ножей линейной скорости вальца в местах их взаимного контакта, вал дискового устройства соединен клиноременной передачей с валом механизма для рассечения полос пподукта на гранулы. ииаьо

Ю1 413 4pf8-4 Х 0 Ю ь Ьчоо

1816466

3816466

1816466

Составитель В. Бей

Техред М.Моргентал

Корректор Г, Кос

Редактор

Заказ 1692 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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