Теплообменник

 

7319I2

3 15 и "восходящего 16 потоков дисперсного материала, которые в каждой из теплообменных секций соединены вверху через камеру 17 перемешивания и внизу через камеру 18 псевдоожижения. Камеры 17 соединены одна с другой последовательно при помощи перетоков 19.

Диаметр труб 15 превышает диаметр труб

16, но суммарная теплообменная поверхность труб 15 не превышает суммарной теплообменной поверхности труб 16.

В варианте теплообменника (фиг. 3) труба 15 расположена вне кожуха 7.

Теплообменник работает следующим образом.

Влажная гидроокись алюминия подается через патрубок 10 непосредственно в камеру 17 перемешивания первой секции, где она благодаря завихрениям, создаваемым

«кипящим» слоем, тесно перемешивается с уже сухой окисью алюминия, имеющей температуру 130 — 160 С, являющуюся средней температурой этой секции, Окись алюминия, выходящая через патрубок 11 из теплообменника 6, содержит еще около 11% химически связанной воды при температуре порядка 300"С, являющейся средней температурой выходной секции. Действительно, тригидрат окиси алюминия теряет примерно 300 С две молекулы воды, а последняя молекула отщепляется только примерно при 700 С во вращающейся печи 1, Основное сопротивление теплообмену оказывает пленка дымовых газов. Конструкция, в которой газ-теплоноситель (дымовые газы), поступающий из печи 1, движется снаружи труб 15 и 16 и перпендикулярно к ним, является наиболее целесообразной. Получаемые коэффициенты теплообмена составляют порядка 50 ккал/м ч для труб диаметром 50 мм и температуры газа-теплоносителя 500 С при скорости газа порядка 6 — 8 м/с.

Поверхность теплообмена, необходимая для получения 1000т обожженнойокиси алюминия в день, составляет порядка 1500 м при превращении гидроокиси алюминия, содержащей 15% гигроскопической воды и имеющей температуру 60 С, в окись алюминия, содержащую 11% химически связанной воды и имеющую температуру 300 С. Такой теплообменник, приспособленный для работы с вращающейся печью, позволяет экономить 15 — 20 кг жидкого топлива на тонну

l0

50 обожженной окиси алюминия без заметногз увеличения потребления электроэнергии по сравнению с известными теплообменниками.

Опытная установка, аналогичная изображенной на фиг. 2, но имеющая только одну секцию, содержит трубу 15 диаметром

222 мм, длиной 5 метров, т. е. с площадью поверхности 3,5 м, и шестнадцать труб 16 диаметром 54 мм, длиной 5 метров, т. е. с общей площадью поверхности 13,6 м . Поверхность теплообмена труб 16 в четыре раза превышает поверхность теплообмена труб 15. Коэффициент теплообмена для труб диаметром 54 мм составляет 50 ккал/ м ч град, а для труб диаметром 222 мм—

25 ккал/м ч.град.

Перепад температур между трубами 15 и

16 достигает 5 — 20 С в,зависимости от расхода подачи и рециркуляции. Следовательно, выделение водяного пара в трубах 16 гораздо интенсивнее, чем в трубе 15 тем более, что при некоторых температурах реакция дегидратации очень чувствительна к температуре. Соответствующая скорость нисходящего потока в трубе 15 достигает 1,5—

3 м/мин. Циркулирующая масса в 4 — 8 раз превышает массу, выдаваемую теплообменником в единицу времени.

Формула изобретения

1. Теплообменник, содержащий обогреваемый кожух и по меньшей мере одну теплообменную секцию с вертикальными циркуляционными трубами нисходящего и восходящего потоков дисперсного материала, последние из которых размещены в кожухе, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, трубы нисходящего потока дисперсного материала выполнены диаметром, превышающим диаметр труб восходящего потока, и имеют суммарную теплообменную поверхность, не превышающую суммарную теплообменную поверхность труб восходящего потока.

2. Теплообменник по п, 1, о т л и ч а юшийся тем, что трубы нисходящего потока дисперсного материала расположены вне кожуха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 251133, кл, F 28D 19/04, 1966.