RU45652U1

RU45652U1 - HYDROCYCLONE CRYSTALIZER

Info

Publication number: RU45652U1
Application number: RU2004135253/22U
Authority: RU
Inventors: И.А. Кагановский; Ю.П. Шишкин
Priority date: 2004-12-02
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2005-05-27

Abstract

Гидроциклон-крислаллизатор относится к устройствам для одновременной кристаллизации и классификации продукта и может быть использован в химической и пищевой промышленности, а также в холодильной технике. Гидроциклон содержит корпус с тангенциальными щелями ввода исходного продукта, выпускной патрубок, глубину погружения которого в корпус можно изменять, сливной патрубок, для выпуска отработанного теплоносителя, рубашку, расположенную снаружи корпуса с образованием между ней и корпусом кольцевого пространства, с патрубком подвода теплоносителя. Наружная коническая поверхность рубашки снабжена термоэлектрическими теплообменниками, а цилиндрическая поверхность устройством для образования капель, выполненным в форме кольца и насадок с отверстиями. Насадки размещены в кольцевом пространстве. Снабжение гидроциклона теплообменниками дает возможность поддерживать достаточно низкую температуру теплоносителя, способствующую тому, что капли жидкости уже на 1/2 пути подвергаются процессу кристаллизации, что повышает эффективность образования кристаллов льда и их сепарации. Установка на гидроциклоне устройства для образования капель позволяет подавать жидкость по всему периметру рубашки в поток теплоносителя, движущегося через патрубок подвода к верхней части гидроциклона, в виде капель определенного размера. Эффективность гидроциклона -кристаллизатора достигается тем, что он имеет значительный рабочий интервал температур, компактен, а также экологически безопасен.The hydrocyclone-crystallizer refers to devices for the simultaneous crystallization and classification of the product and can be used in the chemical and food industries, as well as in refrigeration equipment. The hydrocyclone contains a housing with tangential slots for introducing the initial product, an exhaust pipe, the immersion depth of which can be changed into the housing, a drain pipe for discharging waste heat carrier, a jacket located outside the housing to form an annular space between it and the housing, with a coolant supply pipe. The outer conical surface of the shirt is equipped with thermoelectric heat exchangers, and the cylindrical surface of the device for the formation of drops, made in the form of a ring and nozzles with holes. Nozzles are placed in the annular space. The supply of the hydrocyclone with heat exchangers makes it possible to maintain a sufficiently low temperature of the coolant, which contributes to the fact that liquid droplets already undergo crystallization by 1/2 way, which increases the efficiency of the formation of ice crystals and their separation. The installation of a droplet-forming device on a hydrocyclone allows the liquid to be supplied along the entire perimeter of the shirt into the heat-transfer fluid moving through the supply pipe to the upper part of the hydrocyclone in the form of droplets of a certain size. The efficiency of the hydrocyclone crystallizer is achieved by the fact that it has a significant operating temperature range, is compact, and also environmentally friendly.

Description

Полезная модель относится к устройствам для одновременной кристаллизации и классификации продукта и может быть использована в химической и пищевой промышленности, а также в холодильной технике.The invention relates to devices for the simultaneous crystallization and classification of a product and can be used in the chemical and food industries, as well as in refrigeration equipment.

Известен гидроциклон - кристаллизатор, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальными щелями для ввода исходного продукта, верхний сливной патрубок, рубашку, расположенную снаружи корпуса, с патрубками подвода и отвода теплоносителя, дополнительную рубашку и магнитную обмотку (А.с. СССР №899146, кл. В 04 С 3/02, опубл. 23.01.1982 г.).Known hydrocyclone - crystallizer, comprising a cylindrical conical housing with tangential slots for input of the initial product, an upper drain pipe, a shirt located outside the housing, with pipes for supplying and discharging the coolant, an additional shirt and a magnetic winding (AS USSR No. 899146, class B 04 S 3/02, publ. 01/23/1982).

Недостатком данного гидроциклона - кристаллизатора является нагрев магнитной обмотки во время длительной работы, который приводит к повышению температуры исходного вещества, что снижает процесс образования кристаллов.The disadvantage of this hydrocyclone - crystallizer is the heating of the magnetic winding during prolonged operation, which leads to an increase in the temperature of the starting material, which reduces the process of crystal formation.

Задача полезной модели - повышение эффективности процесса кристаллизации.The objective of the utility model is to increase the efficiency of the crystallization process.

Поставленная задача решается тем, что гидроциклон-кристаллизатор, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальными щелями ввода исходного продукта, сливной и выпускной патрубки, рубашку, расположенную снаружи корпуса с патрубком подвода теплоносителя и патрубок ввода жидкости, согласно полезной модели, наружная коническая поверхность рубашки снабжена теплообменниками, а цилиндрическая поверхность снабжена устройством для образования капель, выполненным в форме кольца, снабженного насадками с отверстиями.The problem is solved in that the hydrocyclone-crystallizer, comprising a cylindrical conical housing with tangential slots for introducing the initial product, a drain and exhaust pipe, a shirt located outside the housing with a coolant supply pipe and a liquid supply pipe, according to a utility model, the outer conical surface of the shirt is equipped with heat exchangers, and the cylindrical surface is provided with a device for forming drops, made in the form of a ring, equipped with nozzles with holes.

Снабжение гидроциклона - кристаллизатора (гидроциклона) теплообменниками, в частности термоэлектрическими, дает возможность The supply of a hydrocyclone - crystallizer (hydrocyclone) with heat exchangers, in particular thermoelectric, makes it possible

поддерживать достаточно низкую температуру теплоносителя, способствующую тому, что капли жидкости уже на 1/2 пути подвергаются процессу кристаллизации, что повышает эффективность образования кристаллов льда и их сепарации.maintain a sufficiently low temperature of the coolant, which contributes to the fact that liquid droplets are already 1/2 way through the crystallization process, which increases the efficiency of the formation of ice crystals and their separation.

Установка на гидроциклоне устройства для образования капель, выполненного в форме кольца, снабженного насадками с отверстиями, позволяет подавать жидкость по всему периметру рубашки в поток теплоносителя, движущегося через патрубок подвода к верхней части гидроциклона, в виде капель определенного размера. При этом отверстия на насадках предпочтительнее выполнять одного размера.The installation of a droplet-shaped device on a hydrocyclone in the form of a ring equipped with nozzles with holes allows the liquid to be supplied around the entire perimeter of the shirt into the flow of coolant moving through the supply pipe to the upper part of the hydrocyclone in the form of droplets of a certain size. In this case, the holes on the nozzles are preferable to perform the same size.

В качестве теплоносителя рекомендуется использовать жидкость с плотностью выше плотности воды, нетоксичную, гидрофобную с температурой замерзания не выше 240°К, например, кремнийорганическую жидкость марки ПЭС-4ГОСТ 13004-77.It is recommended to use a liquid with a density higher than the density of water, non-toxic, hydrophobic with a freezing point of no higher than 240 ° K, for example, organosilicon liquid PES-4GOST 13004-77.

На фиг.1 представлен продольный разрез гидроциклона - кристаллизатора, на фиг.2 - поперечный разрез А-А, на фиг.3 - поперечный разрез Б-Б.Figure 1 shows a longitudinal section of a hydrocyclone - crystallizer, figure 2 is a transverse section aa, figure 3 is a transverse section bb.

Гидроциклон - кристаллизатор содержит корпус 1 с тангенциальными щелями 2 ввода исходного продукта, выпускной патрубок 3, глубину погружения которого в корпус можно изменять, сливной патрубок 4, для выпуска отработанного теплоносителя, рубашку 5, расположенную снаружи корпуса 1 с образованием между ней и корпусом 1 кольцевого пространства 6, с патрубком 7 подвода теплоносителя. Наружная коническая поверхность рубашки 5 снабжена термоэлектрическими теплообменниками 8, а цилиндрическая поверхность устройством для образования капель, выполненным в форме кольца 9 и насадок 12 с отверстиями 13. Насадки 12 размещены в кольцевом пространстве 6. Устройство для образования капель соединено с клапаном 10, установленным на трубопроводе 11, подающем жидкость.The hydrocyclone-crystallizer contains a housing 1 with tangential slots 2 for input of the initial product, an outlet pipe 3, the immersion depth of which can be changed in the housing, a drain pipe 4, for exhausting the spent heat carrier, a jacket 5 located outside the housing 1 with the formation of an annular between it and the housing 1 space 6, with a pipe 7 supply coolant. The outer conical surface of the jacket 5 is equipped with thermoelectric heat exchangers 8, and the cylindrical surface is a device for forming drops, made in the form of a ring 9 and nozzles 12 with holes 13. The nozzles 12 are placed in the annular space 6. The device for forming drops is connected to a valve 10 mounted on the pipeline 11, a fluid supply.

Гидроциклон - кристаллизатор работает следующим образом. Теплоноситель под давлением через патрубок 7 подвода теплоносителя подается в гидроциклон и поднимается в кольцевом пространстве 6. В этот момент подключаются термоэлектрические теплообменники 8, которые значительно снижают температурный уровень теплоносителя. Открывается клапан 10 на трубопроводе 11 и жидкость, под давлением несколько превышающим давление теплоносителя, поступает в кольцо 9 устройства для образования капель, откуда через отверстия 13 насадок 12 поступает в кольцевое пространство 6 в виде капель. Сразу же начинается краткосрочный процесс кристаллизации, который заканчивается на 1/2 совместного с теплоносителем пути. Теплоноситель, содержащий кристаллы жидкости, через тангенциальные щели 2 по касательной поступает в корпус 1 и закручивается. Под действием центробежных сил инерции, теплоноситель прижимается к стенкам корпуса 1 и удаляется через сливной патрубок 4, а кристаллы льда смещаются ближе к оси вращения потока, поднимаются и отводятся через выпускной патрубок 3.Hydrocyclone crystallizer works as follows. The heat carrier under pressure through the pipe 7 for supplying the heat carrier is fed into the hydrocyclone and rises in the annular space 6. At this point, thermoelectric heat exchangers 8 are connected, which significantly reduce the temperature level of the heat carrier. The valve 10 on the pipe 11 opens and the liquid, under a pressure slightly higher than the coolant pressure, enters the ring 9 of the device for forming drops, from where it enters the annular space 6 through the holes 13 of the nozzles 12 in the form of drops. Immediately begins a short-term crystallization process, which ends on 1/2 of the path with the coolant. The coolant containing the liquid crystals through the tangential slots 2 tangentially enters the housing 1 and twists. Under the action of centrifugal inertia forces, the coolant is pressed against the walls of the housing 1 and is removed through the drain pipe 4, and ice crystals are displaced closer to the axis of rotation of the flow, rise and discharge through the exhaust pipe 3.

Эффективность гидроциклона - кристаллизатора достигается тем, что он имеет значительный рабочий интервал температур, компактен, а также экологически безопасен.The efficiency of the hydrocyclone crystallizer is achieved by the fact that it has a significant operating temperature range, is compact, and also environmentally friendly.

Claims

A hydrocyclone-crystallizer comprising a cylindrical conical housing with tangential slots for introducing an initial product, a drain and an outlet nozzle, a jacket located outside the housing with a coolant inlet and a fluid inlet, characterized in that the outer conical surface of the jacket is provided with heat exchangers, and the cylindrical surface is provided with a device for the formation of drops made in the form of a ring equipped with nozzles with holes.