RU2151985C1

RU2151985C1 - Heat-and-mass transfer apparatus

Info

Publication number: RU2151985C1
Application number: RU99100838A
Authority: RU
Inventors: Б.Б. Семавин; А.М. Загудаев; В.В. Шафрай; А.В. Воротников
Original assignee: Семавин Борис Борисович; Загудаев Адольф Макарович; Шафрай Владимир Владимирович; Воротников Анатолий Васильевич
Priority date: 1999-01-19
Filing date: 1999-01-19
Publication date: 2000-06-27

Abstract

FIELD: chemical, metal- working, and food industries. SUBSTANCE: device designed for heat treatment and dehydration of chemically unstable, dispersed, and granular materials has charging and discharging units, shell with zigzag-shaped members made in the form of flat blades set perpendicular to shell surface and at certain angle to each other so that they form ducts connected at their end sections to respective charging and discharging units. Apparatus is provided with common fixed casing, horizontal axial supporting shaft, set of coaxial shells with flat blades arranged in-between at 30-95 deg. , and rows of radial through pipe connections passed through set of shells in vicinity of coolant admission. Set of coaxial shells is provided on charging unit side with coaxial converging taper walls axially joined at smaller side to screw feeder; on discharging unit side it has coaxial diverging taper walls each having cone base; they are mounted in a spaced relation to each other to provide passage for finished product. EFFECT: improved heat utilization factor, material heating rate, and capacity. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к тепломассообмену оборудованию с кондуктивным подводом тепла, и может быть использовано для термообработки и обезвоживания химически нестойких, дисперсных и гранулированных материалов в химической, металлургической, пищевой, медицинской и других отраслях промышленности. The invention relates to heat and mass transfer equipment with conductive heat input, and can be used for heat treatment and dehydration of chemically unstable, dispersed and granular materials in the chemical, metallurgical, food, medical and other industries.

Из патентной литературы известен тепломассообменный аппарат для термообработки сыпучих материалов, содержащий вращающийся барабан с обечайкой внутри и зигзагообразные элементы, образующие каналы для перемещения, расположенные вдоль барабана и подключенные своими конечными участками соответственно к загрузочной и разгрузочной камерам, зигзагообразные элементы выполнены в виде пластин, установленных перпендикулярно к поверхности барабана /прототип/. /Авторское свидетельство СССР N 1515864, F 26 B 11 /04, 1994/. A heat and mass transfer apparatus for heat treatment of bulk materials is known from the patent literature, comprising a rotating drum with a shell inside and zigzag elements that form channels for movement located along the drum and connected with their end sections to the loading and unloading chambers, the zigzag elements are made in the form of plates mounted perpendicularly to the surface of the drum / prototype /. / USSR Author's Certificate N 1515864, F 26 B 11/04, 1994 /.

Сущность изобретения. SUMMARY OF THE INVENTION

Тепломасссообменный аппарат, включающий загрузочный и разгрузочный узлы, обечайку с зигзагообразными элементами, выполненными в виде плоских лопаток, установленных перпендикулярно к поверхности обечайки и под углом друг к другу, и образующие каналы, подключенные своими конечными участками соответственно к загрузочным и разгрузочным узлам, и узлами уплотнения. Аппарат снабжен неподвижным общим кожухом, горизонтальным осевым опорным валом, блоком коаксиальных обечаек, между которыми расположены плоские лопатки под углом 30-95^o, и рядами радиальных сквозных патрубков, пронизывающих блок обечаек и в зоне подачи теплоносителя.Heat and mass transfer apparatus, including loading and unloading units, a shell with zigzag elements made in the form of flat blades mounted perpendicular to the surface of the shell and at an angle to each other, and forming channels connected by their end sections to the loading and unloading units, and seal assemblies, respectively . The apparatus is equipped with a fixed common casing, a horizontal axial support shaft, a block of coaxial shells, between which there are flat blades at an angle of 30-95 ^o , and rows of radial through pipes penetrating the shell block and in the coolant supply zone.

Блок коаксиальных обечаек выполнен со стороны загрузочного узла со сходящимися коаксиальными коническими стенками, стыкуемыми по оси меньшим основанием со шнековым питателем, а со стороны разгрузочного узла выполненных с расходящимися коаксиальными коническими стенками, каждая из которых имеет основание конуса и установлены с зазором между собой для прохода готового продукта. The block of coaxial shells is made on the side of the loading unit with converging coaxial conical walls, axially joined by a smaller base with a screw feeder, and on the side of the unloading unit made with diverging coaxial conical walls, each of which has a cone base and is installed with a gap between them for the passage of the finished product.

Блок обечаек, сходящиеся и расходящиеся конические стенки выполнены с оребрением, а со стороны загрузочного узла внешняя коническая поверхность внутреннего конуса выполнена в виде профильных каналов с перегородками. Аппарат расположен под углом 1-16^o к горизонту в сторону разгрузочного узла.The block of shells, converging and diverging conical walls are made with ribbing, and from the side of the loading unit, the outer conical surface of the inner cone is made in the form of profile channels with partitions. The device is located at an angle of 1-16 ^o to the horizon in the direction of the unloading unit.

Технический результат заключается в повышении КПД аппарата, коэффициента использования тепла теплоносителя, повышении скорости нагрева материала и производительности аппарата, технологичности конструкции и удобства монтажа. The technical result consists in increasing the efficiency of the apparatus, the heat transfer coefficient of the heat carrier, increasing the heating rate of the material and the productivity of the apparatus, manufacturability of the design and ease of installation.

Перечень фигур чертежей. The list of figures drawings.

Фиг. 1 - Тепломассообменный аппарат. FIG. 1 - Heat and mass transfer apparatus.

Фиг. 2 - Сечение А-А на фиг. 1. FIG. 2 - Section AA in FIG. 1.

Фиг. 3 - Место Б на фиг. 2. FIG. 3 - Place B in FIG. 2.

Тепломассообменный аппарат содержит общий кожух 1, горизонтальный осевой опорный вал 2, блок коаксиальных обечаек 3, между обечайками закреплены плоские лопатки 4, составляющие зигзагообразные каналы. The heat and mass transfer apparatus comprises a common casing 1, a horizontal axial support shaft 2, a block of coaxial shells 3, flat blades 4 constituting zigzag channels are fixed between the shells.

Подача теплоносителя во внутреннюю часть блока обечаек осуществляется по радиальным сквозным патрубкам 5. Блок обечаек со стороны загрузочного узла 6, выполненного в виде шнекового питателя, представляет собой сходящиеся коаксиальные конические стенки 7, стыкуемые по оси меньшим основанием со шнековым питателем, а со стороны разгрузочного узла 8 выполненными с расходящимися коаксиальными коническими стенками, каждая из которых имеет основание 9 кожуха и установлены с зазором между собой для прохода готового продукта. Блок обечаек, сходящиеся и расходящиеся конические стенки снабжены оребрением 10. The coolant is supplied to the inner part of the shell unit through radial through pipes 5. The shell unit from the side of the loading unit 6, made in the form of a screw feeder, is a converging coaxial conical wall 7 joined along the axis by a smaller base with a screw feeder, and from the side of the unloading unit 8 made with diverging coaxial conical walls, each of which has a base 9 of the casing and installed with a gap between each other for the passage of the finished product. The block of shells, converging and diverging conical walls are equipped with a fin 10.

Со стороны загрузочного узла внешняя коническая поверхность внутреннего конуса выполнена в виде профильных каналов 11 с перегородками 12, исключающими обратный перенос материала. On the side of the loading unit, the outer conical surface of the inner cone is made in the form of profile channels 11 with partitions 12, eliminating the reverse transfer of material.

В кожухе аппарата выполнены три технологических отверстия 13, 14, 15, два из которых - зоны подачи и отвода теплоносителя, а одно - выхода готового продукта, причем разгрузочный узел снабжен узлом уплотнения 16, препятствующим соприкосновению теплоносителя с готовым продуктом. Three technological openings 13, 14, 15 are made in the casing of the apparatus, two of which are the supply and exhaust zones of the coolant, and one is the outlet of the finished product, and the discharge unit is equipped with a seal assembly 16 that prevents the coolant from coming into contact with the finished product.

Тепломассообменный аппарат работает следующим образом. Материал подается в загрузочный узел 6 и при помощи шнекового питателя поступает по профильным каналам 11 в зигзагообразные каналы, где тщательно перемешивается как в осевом, так и радиальном направлениях, перемещаясь в осевом направлении за счет наклона и вращения блока обечаек. Heat and mass transfer apparatus operates as follows. The material is fed into the loading unit 6 and, with the help of a screw feeder, enters through the profile channels 11 into zigzag channels, where it is thoroughly mixed in both axial and radial directions, moving in the axial direction due to the inclination and rotation of the shell unit.

Через отверстие 14 в общем кожухе 1 теплоноситель подается как снаружи, так и по перпендикулярным к оси вращения агрегата патрубкам 5 внутрь блока обечаек, обеспечивая форсированный режим термообработки материала перед выгрузкой. Тепловое расширение конструкции осуществляется в сторону выгрузки. Through the hole 14 in the common casing 1, the coolant is supplied both externally and through pipes 5 perpendicular to the axis of rotation of the aggregate to the inside of the shell block, providing a forced heat treatment of the material before unloading. Thermal expansion of the structure is carried out in the direction of unloading.

Claims

1. Heat and mass transfer apparatus, including loading and unloading units, a shell with zigzag elements made in the form of flat blades mounted perpendicular to the surface of the shell and at an angle to each other and forming channels connected by their end sections to the loading and unloading nodes, characterized in that it is equipped with a fixed common casing, a horizontal axial support shaft, a block of coaxial shells, between which there are flat blades at an angle of 30-95 °, and rows for through nozzles piercing the shell unit in the coolant supply zone, and the coaxial shell unit is made on the side of the loading unit with converging coaxial conical walls, axially joined by a smaller base with a screw feeder, and on the side of the unloading unit - with diverging coaxial conical walls, each of which has a cone base and is installed with a gap between each other for the passage of the finished product, while the shell unit, converging and diverging conical walls are made with finning, and from the side of the loading unit, the external conical surface of the inner cone is made in the form of profile channels with partitions.

2. Heat and mass transfer apparatus according to claim 1, characterized in that it is located at an angle of 1-16 ° to the horizontal towards the unloading unit.