RU2101079C1 - Реактор - Google Patents
Реактор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2101079C1 RU2101079C1 RU95117437A RU95117437A RU2101079C1 RU 2101079 C1 RU2101079 C1 RU 2101079C1 RU 95117437 A RU95117437 A RU 95117437A RU 95117437 A RU95117437 A RU 95117437A RU 2101079 C1 RU2101079 C1 RU 2101079C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- coil
- vessel
- combustion chamber
- reaction mixture
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Изобретение относится к энергетике и химии, в частности к химическому оборудованию, а именно, к высокотемпературным теплообменникам. Змеевик 4 реактора выполнен в виде набора отдельных труб и снабжен камерой 5 сгорания, содержащей горелку 9 и распылитель 11 охлаждающей воды. Кроме того, реактор содержит сборник 7 дымовых газов, а вне сосуда 1 змеевик 4 имеет заслонку 10 и дымосос 8. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к химическому оборудованию, в частности, к высокотемпературным теплообменникам.
Известен реактор с индукционным обогревом [1] включающий сосуд с крышкой, змеевик, мешалку с приводом, электроиндукционный нагреватель, вентилятор, арматуру управления и приборы контроля технологического процесса. Недостаток мала скорость нагрева реакционной смеси (до 0,8oC в минуту), велики потери энергии, малый срок службы нагревателя, велик теплоперепад на границе стенка сосуда реакционная смесь.
Известен теплообменник [2] обогреваемый продуктами сгорания (топочными газами), включающий топку, камеру смешения, теплообменник (сосуд с змеевиком), дымосос. Недостатки громоздкость системы, большая тепловая инерция, велики потери тепла, низкая интенсивность нагрева.
Цель изобретения интенсифицировать нагрев и охлаждение реакционной смеси, повысить качество готового продукта, сократить капитальные, эксплуатационные и энергетические затраты.
Указанная цель достигается тем, что змеевик реактора (теплообменника) снабжается располагаемыми в сосуде камерой сгорания (топкой), содержащей горелку и распылитель воды, и сборником дымовых газов; вне сосуда змеевик содержит заслонку и дымосос; камера сгорания снабжена ребрами, увеличивающими ее наружную поверхность более чем в три раза, а удельная поверхность змеевика на один кубометр реактивной смеси превышает пять квадратных метров.
На фиг. 1 схематично изображен продольный разрез реактора; на фиг.2 - поперечный разрез реактора; на фиг. 3 поперечный разрез камеры сгорания (топки).
Реактор (фиг.1 и 2) включает сосуд 1, крышку 2, теплоизоляцию 3, змеевик в виде отдельных труб 4, камеру сгорания (топку) 5, сборник дымовых газов 7, дымосос 8, горелку 9, заслонку 10, форсунку для воды 11, мешалку 12 с приводом 13, сливной кран 14, кран подачи топлива 15, кран подачи охлаждающей воды 16.
Камера сгорания (фиг.3) 5 снабжена ребрами 6, обеспечивающими увеличение наружной поверхности камеры более чем в три раза по сравнению с ее внутренней поверхностью. Теплотехнические расчеты показывают, что данное техническое решение обеспечивает получение теплоперепада на границе стенка камеры - реакционная смесь, не превышающего теплоперепад на границе труба змеевика - реакционная смесь, то есть компенсируется теплопередача от пламени сжигаемого топлива и она поддерживается на уровне конвективной теплопередачи от дымовых газов.
Работа реактора осуществляется следующим образом: сосуд 1 на 80% заполняется реакционной смесью (например, глицерином, фталевым ангидридом и др.). Включается мешалка 12. Арматурой управления устанавливается необходимый расход топлива (газообразного или жидкого) и воздуха, просасываемого дымососом 8 через камеру сгорания (топку) 5 и змеевик 4 с помощью заслонки 10. Проводя нагрев реакционной смеси до необходимой температуры (для отдельных смол до 240oC) и выдержав определенное время, необходимое для реакции (например, полимеризации), включается распылитель охлаждающей воды 11. Распыленная вода дымососом 8 увлекается в трубы змеевика 4, интенсивно охлаждая готовый продукт до необходимой температуры (обычно до 90 100oC), после чего через кран 14 сливается в емкость (обычно с растворителем).
Теплотехнические расчеты показывают, что при нагреве реакционной смеси на основе глицерина природным газом, сжигая 20 25 м3 газа в час на одну топку реакционной смеси, скорость подъема температуры составит 2oC в минуту, то есть в два с половиной раза быстрее, чем в действующих реакторах. При этом средний перепад температур на границе стенка змеевика реакционная смесь составит 12oC, а максимальный не превысит 25oC (коэффициент теплопередачи от змеевика к реакционной смеси в действующих реакторах составляет 3 4 МДж/м2 oC). Указанный теплоперепад в действующих реакторах составляет 30 40oC, так как удельная поверхность теплообмена (стенки сосуда) составляет у них 1 1,5 м2 на кубометр реактивной смеси.
Вышеизложенные теплотехнические предпосылки (ускоренный нагрев и охлаждение, малая тепловая инерционность, меньший теплоперепад на границе нагреватель реакционная смесь), безусловно, повысят качество готового продукта.
Высокотемпературные реакторы как в Росси, так и за рубежом в своем большинстве обогреваются электричеством, в основном электроиндукционными нагревателями и высокотемпературными органическими теплоносителями (ВОТ), нагреваемыми электричеством. Перевод этих реакторов на обогрев непосредственно жидким или газообразным топливом обеспечит сокращение эксплуатационных затрат в десятки раз. Кроме того, при топочном отоплении исключается взрывозащита электрооборудования (3) реактора (двигателей, электрического управления и сигнализации), что так же значительно сокращает затраты на изготовление реактора и его эксплуатацию. Стоимость реакторов с индукционным обогревом в несколько раз выше стоимости предлагаемого реактора. Например, реактор с электроиндукционным нагревом емкостью 6,3 м3 (рабочий объем 5 м3) оценивается в 100 150 тысяч долларов, из них стоимость собственно реактора (сосуда с мешалкой и змеевиком) оценивается в 37 40 тысяч долларов. Предлагаемый реактор может стоить 45 50 тысяч долларов, т.е. в два три раза дешевле.
Предложенное техническое решение реактора позволяет эксплуатировать его на открытом воздухе, вне помещений, особенно крупнотоннажных (10, 20, 50 и более тонн), чем значительно сокращаются капитальные затраты.
Источники информации.
1. Техническое описание и конструкция по монтажу и эксплуатации реактора с индукционным обогревом Химкомбината "Россия". Каменск-Шахтинский, 1976.
2. А.Н. Плановский, В.М. Рамм, С.З. Коган. Процессы и аппаратура химической технологии. Москва, 1962 г. с. 416, рис.12 4. Схема обогрева топочными газами.
3. Правила устройства электроустановок ПУЭ--76. Москва. Атомиздат, 1980 г. Раздел VII, с. 33, VII-3-47.
Claims (3)
1. Реактор, включающий сосуд с крышкой, мешалку с приводом и змеевик, отличающийся тем, что змеевик, выполненный в виде набора отдельных труб, снабжен расположенной в сосуде камерой сгорания (топкой), содержащей горелку и распылитель охлаждающей воды, и сборником дымовых газов, вне сосуда змеевик содержит заслонку и дымосос.
2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что наружная поверхность камеры сгорания (топки) снабжена ребрами, обеспечивающими увеличение наружной поверхности более чем в три раза по сравнению с ее внутренней поверхностью.
3. Реактор по п.1, отличающийся тем, что удельная поверхность теплообмена змеевика превышает 5 м2 на 1 м3 рабочего объема реактора (объема, заполненного реакционной смесью).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95117437A RU2101079C1 (ru) | 1995-10-10 | 1995-10-10 | Реактор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95117437A RU2101079C1 (ru) | 1995-10-10 | 1995-10-10 | Реактор |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95117437A RU95117437A (ru) | 1997-09-20 |
RU2101079C1 true RU2101079C1 (ru) | 1998-01-10 |
Family
ID=20172817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95117437A RU2101079C1 (ru) | 1995-10-10 | 1995-10-10 | Реактор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2101079C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534421C2 (ru) * | 2012-08-09 | 2014-11-27 | Юрий Николаевич Шаповалов | Реактор для утилизации отработанных масел |
CN106959023A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-07-18 | 安徽金星钛白(集团)有限公司 | 一种钛白粉后处理气流粉碎尾气二次余热回收利用系统 |
-
1995
- 1995-10-10 RU RU95117437A patent/RU2101079C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Плановский А.Н. и др. Процессы и аппаратура химической технологии. - М., 1962, с.416, р.12-4. Правила устройства электроустановок ПУЭ-76. - М.: Атомиздат, 1980, с.33, VII-3-47. Техническое описание и инструкция по монтажу и эксплуатации реактора с индукционным обогревом Химкомбината "Россия". - Каменск-Шахтинский, 1976. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534421C2 (ru) * | 2012-08-09 | 2014-11-27 | Юрий Николаевич Шаповалов | Реактор для утилизации отработанных масел |
CN106959023A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-07-18 | 安徽金星钛白(集团)有限公司 | 一种钛白粉后处理气流粉碎尾气二次余热回收利用系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4338888A (en) | High efficiency water heating system | |
CA1214084A (en) | Combustion product condensing water heater | |
WO1996023167A1 (en) | High efficiency commercial water heater | |
US4875465A (en) | High efficiency submersible chamber water heater | |
EP0203568A3 (en) | Hot water heater and steam generator | |
US4780271A (en) | Process and apparatus for burning gases containing hydrogen and for cooling resulting combustion gases | |
RU2101079C1 (ru) | Реактор | |
CA1146029A (en) | Method of controlling contact-kinetic flameless combustion boiler to carry out such combustion | |
RU2035667C1 (ru) | Теплоэлектрогенератор | |
GB1339454A (en) | Heating apparatus | |
GB1532757A (en) | Heat exchanger system | |
JPS55152339A (en) | Liquid heater | |
RU2039326C1 (ru) | Агрегатный теплообменник для установки кондиционирования воздуха | |
US4232634A (en) | High efficiency hot water boiler | |
US3777717A (en) | Method of and apparatus for heating of liquids | |
EP0082139A1 (en) | COMBINED OVEN WITH HOT WATER EXTRACTION AND HEATING COLUMN. | |
DE59407921D1 (de) | Verfahren zum Betreiben der Verbrennung in Feuerungsanlagen und eine Feuerungsanlage | |
US3706533A (en) | Thermal incineration unit | |
SU1370372A1 (ru) | Рекуператор | |
RU45510U1 (ru) | Газовый котел конденсационного типа | |
RU20155U1 (ru) | Отопительное устройство | |
KR840001029Y1 (ko) | 폐열이용 온풍발생장치를 부착한 보일러 | |
RU2155915C2 (ru) | Водонагреватель | |
RU2293257C2 (ru) | Способ нагрева воды и устройство для его осуществления | |
RU2189538C2 (ru) | Газовый водонагреватель |