Вихревой тепломассообменный аппарат — SU 1121563 (original) (raw)
(51) Р 26 В 17 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТВУ ТОРСНОМУ 6 414/24-04.830.84. БюлКайданик,ыреваитут теплофи47 (0888)торское свидкл, Р 26 Врс е свидетВ 04 С9 40Г.И.Глухих зики СО АН СССРетельство СССР17/10, 1981.ельство СССР3/00, 1981. ко кл(56) 1,АвР 8761472,АвтоР 100203 ХРЕВОЙ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙдержащий корпус с боковымрубком для теплоносителяверхней и нижней стенками, конический завихритель, обращенный расширенной частью вверх, загрузочный и разгрузочный бункеры,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения производительностион дополнительно содержит цилиндрический завихритель, расположенныйнад коническим завихрителем и имеющий диаметр, превышающий диаметр последнего, и по крайней мере один эжек тор, подключенный приемной камеройк загрузочному бункеру, а камеройсмешения - к цилиндрическому завихрителю при помощи кольцевого каналасо щелью в его нижней части, к которому камера смешения направлена покасательной.Изобретение относится к технике тепломассообменных и химических процессов, в частности к подсушке и очистке газовым потоком сыпучего материала, и может быть использовано в сельском хозяйстве, в пищевой, химической и других отраслях промышленности.Известна вихревая камера для проведения процессов тепломассообмена, содержащая улиткообраэный коллектор, закручивающий аппарат с тангенциально расположенными целями ввода теп" лоносителя, верхнюю и нижнюю профилированные торцовые стенки с цент" ральными патрубками. Между торцовыми стенками с зазором относительно направляющего аппарата установлен диск, в центре которого находится завихритель, выполненный в виде размещенных один над другим кольцевых лопаточных коллекторовНад верхним центральным патрубком установлен бункер с загрузочной течкой, входя" щей в рабочий объем камеры 1.Известная вихревая камера работает следующим образом.Зерно из бункера через загрузочную течку самотеком поступает на завихритель, где вовлекается во вращательное движение потоком теплоносителя, выходящим из коллекторов. Под действием центробежной силы зерно отбрасывается к направляющему аппарату и продувается выходящим из него закрученйым периферийным потоком теплоносителя. Тяжелые фракции зерна проходят через зазор между закручивающим аппаратом и диском и выводится иэ камеры через центральный патрубок, а отработанный тепло- носитель вместе с легкими фракциями выбрасывается через верхний патрубок.Недостатком известной вихревой камеры являются болЬшие энергозатраты, возникающие иэ-эа непроизводительного использования газового потока для отбрасывания зернового вороха напериферию, так как обрабатываемый материал вводится в приосевую область камеры, где тангенциальная составляющая скорости газового потока мала, воздух же, выходящий из эакручивающего аппарата под центральным диском, не участвует в процессе сепарации. Недостатком является также низкое качество очистки. Это объясняется следующим. Подаваемый на очистку зерновой ворох движется навстречу газовому потоку, выводящему примеси из вращающегося слоя зернового вороха. Подаваемый зерновой ворох имеет радиальную скорость движения к периферии больше, чем движущийся ему навстречу газовый поток с выводимыми примесями. Встречаясь с газовым потоком, подаваемым на очистку, зерновой ворох увлекает к периферии часть примесей из этого потока, В результате примеси накапливаются в слое и вместе с зерном выводятся из камеры через зазор между5 направляющими аппаратом и диском.Следовательно, качество очистки снижаетсяИзвестен также вихревой тепломассообменный аппарат, содержащийкорпус с боковым входным патрубкомдля теплоносителя и торцовыми верхней и нижней стенками, коническийэавихритель, обращенный расширеннойчастью вверх, загрузочный и разгрузочный бункеры 23Вихревой тепломассообменный аппарат работает следующим образом.Зерно из загрузочного бункерачерез кольцевую щель верхней стенкипоступает в конический завихритель.20 Под действием закрученного газовогопотока дисперсный материал образуетвращающийся слой, который опускаетсявниз по эавихрителю, При этом слойпродувается газовым потоком, Обра 25 ботанный материал выводится из аппарата в загрузочный бункер черезщель в нижней торцовой стенке. Отра-.ботанный газовый поток вместе с примесями выводится иэ аппарата черезосевые выходные отверстия .в торцовыхстенках.Недостатком известной вихревойкамеры является малая производительность.При увеличении расхода дисперсного материала через этот аппарат происходит вытеснение поступающего материала на внутреннюю поверхность вращающегося слоя, где он обтекается4 уже отработавшим теплоносителем,прошедшим через слой, что приводитк снижению коэффициента теплоотдачиот теплоносителя к проточному дисперсному материалу. В то же времянаходящийся в слое у стенки эавихри 45 теля материал перегревается, и времяего контакта с теплоносителем неподдается регулировке. Одновременноснижается эффект очистки материала,так как примеси, выведенные на внут 50 реннюю поверхность слоя, смешиваютсяс поступившим на обработку материалом,Цель изобретения - повышение производительности.Поставленная цель достигаетсятем, что вихревой теплообменный аппарат, содержащий корпус с боковымвходным патрубком для теплоносителяи торцовыми верхней и нижней стенками, конический завихритель,обращенный расширенной частью вверх, загрузочный и разгрузочный бункеры,дополнительно содержит цилиндрический завихритель, расположенный надконическим завихрителем и имеющийб 5 диаметр, превышающий диаметр последнего, и по крайней мере одинэжектор, подключенный приемной камерой к загрузочному бункеру, а камерой смешения - к цилиндрическому завихрителю при помощи кольцевого канала,со щелью в его нижней части, 5к которому камера смешения направлена по касательной.На фиг. 1 схематически изображенпредлагаемый вихревой тепломассообменный аппарат, вертикальный разрез; 10на фиг. 2 - то же, вид сверху,Вихревой тепломассообменный аппарат содержит улиткообраэный корпус,1 с верхней 2 и нижней 3 торцовымистенками, боковой входной патрубок4 для теплоносителя, конический 5 ицилиндрический б завихрители с тангенциальными щелями, кольцевой канал7, эжектор 8, загрузочный 9 и разгрузочный 10 бункеры, центральныйгазоотводящий патрубок 11,20В верхней торцовой стенке 2 выполнена кольцевая щель 12, ав нижнейторцовой стенке 3 - кольцевая щель 13.Вихревой тепломассообменный аппарат работает следующим образом.25Зерно из бункера 9 поступает вэжектор 8, установленный по касательной к образующей кольцевого канала 7.В канале 7 дисперсный материал получает окружную скорость и через коль З 0цевую щель .13 поступает в цилиндрический завихритель б, а затем в ко-. нический завихритель 5, Теплоноситель, пройдя через тангенциальныещели завихрителей 5 и б, образует врабочем объеме аппарата закрученныйпоток газовзвеси в виде вращающегосяслоя, продуваемого потоком теплоносителя,По мере движения дисперсного материала в слое происходит его сепарация, нагрев, подсушка, Примесивместе с обработанным теплоносителем выводятся из рабочего объема аппарата через центральный патрубок 11.Отработанный дисперсный материал,опустившись в нижнюю часть конического завихрителя 5, выводится черезщель 13 в бункер 10.Нижняя торцовая стенка 3 препятствует проникновению в бункер 10 вторичных вихрей, сопутствующих закрученным потокам и несущих легкие примеси.При меньших габаритных размерах иметаллоемкости предлагаемый вихревойаппарат имеет по сравнению с нагревательными колонками большую производительность. Время контакта зернас топочными газами сокращается в4 раза, что улучшает качество зерна(уменьшается количество канцерогенных веществ, оседающих на зерне вовремя нагрева), повышается эффекточистки от легких примесей в несколько раз,Закаэ 7966/32ВНИИ Тираж 666 ПодписноПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 илиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,щ