SU918739A1 - Heat-mass exchange apparatus - Google Patents

Heat-mass exchange apparatus Download PDF

Info

Publication number
SU918739A1
SU918739A1 SU802969472A SU2969472A SU918739A1 SU 918739 A1 SU918739 A1 SU 918739A1 SU 802969472 A SU802969472 A SU 802969472A SU 2969472 A SU2969472 A SU 2969472A SU 918739 A1 SU918739 A1 SU 918739A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
drum
elements
heat
cooling
heads
Prior art date
Application number
SU802969472A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Иванович Шишко
Герман Алексеевич Малых
Татьяна Евгеньевна Стахровская
Юрий Сергеевич Плышевский
Лазарь Львович Шинделевич
Борис Борисович Семавин
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7125
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-7125 filed Critical Предприятие П/Я А-7125
Priority to SU802969472A priority Critical patent/SU918739A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU918739A1 publication Critical patent/SU918739A1/en

Links

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

(54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ(54) HEAT AND MASS EXCHANGE APPARATUS

1one

Изобретение относитс  к тепломассообмену , в частности к устройствам дл  охлаждени  сыпучих материалов и может найти широкое применение в химической, металлургической , огнеупорной и других отрасл х промышленности, св занных с процессами охлаждени  порошкообразных пыл ших продуктов .The invention relates to heat and mass transfer, in particular to devices for cooling bulk materials, and can find wide application in the chemical, metallurgical, refractory, and other industries related to the cooling processes of powdered dust products.

Известны многочисленные конструкции устройств дл  охлаждени  сыпучих материалов путем конвективной, кондуктивной или комбинированной передачи тепла от материала к хладагенту (жидкости или газу).Numerous designs of devices for cooling bulk materials are known by convective, conductive, or combined heat transfer from the material to the refrigerant (liquid or gas).

В частности известен тепломассообменинк , содержащий вращающийс  барабан с насадкой внутри 1.In particular, heat and mass transfer is known, which contains a rotating drum with a nozzle inside 1.

Однако в данном тепломассообменнике на охлаждение сыпучих материалов требуютс  большие энергозатраты.However, in this heat and mass exchanger, large amounts of energy are required to cool bulk materials.

Известны также тепломассообменные аппараты , содержащие камеру кип щего сло  с газораспределительной решеткой дл  подачи холодного воздуха и транспортирующим устройством дл  перемещени  материала .Also known are heat and mass transfer apparatus, which contains a fluidized bed chamber with a gas distribution grid for supplying cold air and a transporting device for moving the material.

Вследствие развитой поверхности контакта такие аппараты весьма высокоэффективны 2.Owing to the developed contact surface, such devices are highly efficient 2.

Однако одновременно с интенсивным охлаждением в этих аппаратах идет интенсивный вынос наиболее мелких фракций материала , дл  улавливани  которых требуетс  дополнительна  аппаратура. В итоге така  схема охлаждени  оказываетс  громоздкой и весьма металлоёмкой, особенно при охлаждении тонкодисперсных материалов.However, at the same time with intensive cooling, these devices undergo intensive removal of the smallest fractions of the material, for the capture of which additional equipment is required. As a result, such a cooling scheme turns out to be cumbersome and very metal-intensive, especially when cooling fine materials.

Известны охладители сыпучего материала с кондуктивной передачей тепла, которые содержат вертикальную шахту пр моугольного или круглого сечени  и трубчатые охлаждающие элементы, которые расположены вдоль или поперек щахты. Охлаждаемый материал под действием силы т жести опускаетс  в шахте при регулуемом выпуске снизу. Охлаждение осуществл етс  хладагентом, движущимс  в трубчатых элементах 3.Coolant bulk material coolers are known that contain a vertical shaft of rectangular or circular cross section and tubular cooling elements that are located along or across the shaft. The cooled material is lowered by gravity into the mine with a regulated release from below. The cooling is carried out by a refrigerant moving in the tubular elements 3.

Claims (4)

Существенным недостатком такого типа охладителей  вл ютс  низкие значени  средних коэффициентов теплопередачи от материала к хладагенту, вследствие образовани  застойных или малоподвижных зон материала у охлаждающих элементов. Попытки комбинировать кондуктивное охлаждение с конвективным , с целью интенсификации перемешивани  материалв в межтрубном пространстве , неминуемо приводит к пылевыносу мелких фракций, и как результат, к усложнению конструкции. Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности и достигаемому результату  вл етс  тепломассообменный аппарат дл  охлаждени  сыпучих материалов, содержащий вращающийс  барабан с трубчатыми элементами внутри дла перемещени  материала, расположенными вдоль барабана в диаметральных плоскост х и подключенными по концам к распределительным камерам 4. , Поскольку в этом аппарате сыпучий материал движетс  в трубчатых элементах, которые выполнены пр мыми, он характеризуетс  низкой интенсивностью охлаждени , обусловленной малой поверхностью, теплопередачи . Цель изобретени  - интенсификаци  процесса охлаждени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что трубчатые элементы выполнены зигзагообразными по длине барабана и снабжены перераспределительными головками, причем последние и распределительные камеры выполнены в виде усеченных конусов. Кроме того, зиги трубчатых элементов расположены под углом к горизонтали, больщим угла естественного откоса материала. Причем распределительные камеры и перераспределительные головки выполнены с углом конусности, меньшим, угла естественного откоса материала. На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый тепломассообменный аппарат; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Тепломассообменный аппарат содержит наклонный вращающийс  барабан 1 с теплообменными трубчатыми элементами 2 внутри , выполненными зигзагообразными по длине барабана. Элементы 2 расположены в диаметрально-продольных , плоскост х вблизи внутренней поверхности стенки барабана 1 и жестко прикреплены к ней. На обоих концах барабана имеютс  распределительные камеры 3 и 4 в виде усеченных конусов, к которым подключены элементы 2. По длине барабана 1 расположены одна или несколько (в зависимости от длины барабана) перераспределительных головок 5 аналогичной с камерами 3 и 4 конструкции. С обоих торцов барабан I закрыт крышками 6, к которым герметично присоедин ютс  обе распределительные камеры 3 и 4. Зиги элементов 2 расположены к горинтали под углом, большим угла естественного откоса материала, а угол конусности камер 3, 4 и головок 5 меньше угла естественного откоса материала. Ввод охлаждающей, воды или другого хладагента во внутреннюю полость бараба-. на 1 осуществл етс  по трубе 7, котора  расположена по его оси и заканчиваетс  раЗ брызгивающим насадком 8. Регулировка уровн  хладагента в барабане 1 осуществл етс  изменением высоты расположени  отверстий 9 в крыщке 6, примыкающей к камере 4. Барабан имеет загрузочную течку 10, разгрузочный бункер II и сливную воронку 12 дл  воды. Тепломассообменный аппарат работает следующим образом. Охлаждаемый сыпучий материал подаетс  при вращении барабана 1 через течку 10 в верхнюю распределительную камеру 3 и распредел етс  по всем тейлообменным трубчатым элементам 2. В элементах 2 он совершает сложное возвратно-поступательное движение, перемеща сь по ним и по перераспределительным головкам 5 в нижнюю камеру 4 барабана 1 и зате.м выгружаетс  через бункер Ih Охлаждающа  вода, подаваема  по трубе 7 через насадок 8, орошает теплообменные элементы 2 и стекает в нижнюю часть барабана. Уровень воды в барабане регулируетс  высотой расположени  отверстий 9. Вода сливаетс  через воронку 12. При вращении барабана I трубчатые элементы 2 попеременно погружаютс  в воду в нижней части барабана. Далее, с помощью трубчатых элементов 2 часть воды поднимаетс  и интенсивно орошает нижерасположенные элементы 2. Углы зигов элементов 2 и конусность камер 3, 4 и головок 5 подобраны так, чтобы исключить забивание элементов материалом. Таким образом, вследствие интенсивного перемещивани  охлаждаемого материала в трубчатых элементах и рациональной организации контакта этих элементов с охлаждающей водой в аппарате достигаютс  высокие значени  коэффициентов теплопередачи. Формула изобретени  1. Тепломассообменный аппарат преимущественно дл  охлаждени  сыпучих материалов , содержащий вращающийс  барабан с трубчатыми элементами внутри дл  перемещени  материала, расположенными вдоль барабана в диаметральных плоскост х и подключенными по концам к распределительным камерам, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждени , трубчатые элементы выполнены зигзагообразными по длине барабана и снабжены перераспределительными головками, причем головки и распределительные камеры выполнены в виде усеченных конусов.A significant disadvantage of this type of coolers is the low values of the average heat transfer coefficients from the material to the refrigerant, due to the formation of stagnant or slow-moving material zones around the cooling elements. Attempts to combine conductive cooling with convective, in order to intensify the mixing of materials in the annular space, inevitably leads to dust removal of small fractions, and as a result, to the complexity of the design. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a heat and mass transfer apparatus for cooling bulk materials containing a rotating drum with tubular elements inside to move the material, located along the drum in diametrical planes and connected at the ends to distribution chambers 4. As in this device the bulk material moves in tubular elements that are made straight, it is characterized by low cooling intensity, due to the small oh surface heat transfer. The purpose of the invention is to intensify the cooling process. The goal is achieved by the fact that the tubular elements are made zigzag along the length of the drum and are equipped with redistributive heads, the latter and the distribution chambers being made in the form of truncated cones. In addition, the ridges of tubular elements are arranged at an angle to the horizontal, the greater angle of repose of the material. Moreover, the distribution chambers and redistribution heads are made with a taper angle less than the angle of repose of the material. FIG. 1 schematically shows the proposed heat and mass transfer apparatus; in fig. 2 shows section A-A in FIG. 1. The heat and mass transfer apparatus contains an inclined rotating drum 1 with heat exchanging tubular elements 2 inside, made zigzag along the length of the drum. The elements 2 are located in diametrically-longitudinal planes near the inner surface of the wall of the drum 1 and are rigidly attached to it. At both ends of the drum there are distribution chambers 3 and 4 in the form of truncated cones, to which elements 2 are connected. Along the length of drum 1 there are one or several (depending on the drum length) redistribution heads 5 of the same design as with chambers 3 and 4. At both ends, the drum I is closed by covers 6, to which both distribution chambers 3 and 4 are hermetically attached. material. Input of cooling, water or other coolant into the internal cavity of the drum-. 1 is carried out along pipe 7, which is located along its axis and ends up with a splash head 8. The level of the refrigerant in drum 1 is adjusted by changing the height of the holes 9 in the lid 6 adjacent to chamber 4. The drum has a loading chute 10, a discharge bin II and drain funnel 12 for water. Heat and mass transfer apparatus operates as follows. The cooled bulk material is fed while the drum 1 rotates through the chute 10 into the upper distribution chamber 3 and is distributed over all the heat exchanging tubular elements 2. In the elements 2 it performs a complex reciprocating motion, moving along them and along the redistribution heads 5 into the lower chamber 4 drum 1 and then it is discharged through the hopper Ih. Cooling water supplied through pipe 7 through nozzles 8 irrigates the heat exchange elements 2 and flows down to the bottom of the drum. The water level in the drum is controlled by the height of the holes 9. Water is drained through the funnel 12. As the drum rotates, the tubular elements 2 are alternately submerged in water in the lower part of the drum. Further, with the help of tubular elements 2, part of the water rises and intensively irrigates the downstream elements 2. The corners of the ridges of the elements 2 and the taper of the chambers 3, 4 and heads 5 are chosen so as to prevent the material from clogging the elements. Thus, due to the intensive movement of the cooled material in the tubular elements and the rational organization of the contact of these elements with the cooling water in the apparatus, high values of heat transfer coefficients are achieved. Claim 1. A heat and mass transfer apparatus for predominantly cooling bulk materials comprising a rotating drum with tubular elements inside to transfer material arranged along the drum in diametrical planes and connected at the ends to distribution chambers, characterized in that, in order to intensify the cooling process, the tubular the elements are made zigzag along the length of the drum and are equipped with redistributive heads, and the heads and distribution chambers are made in the form of truncated cones. 2. Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что трубчатых элементов расположены под углом к горизонтали, большим угла естественного откоса материалат2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the tubular elements are arranged at an angle to the horizontal, a greater angle of repose material 3. Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что распределительные камеры и перераспределительные головки выполнены с углом конусности, меньшим угла естественного откоса материала.3. An apparatus according to claim 1, characterized in that the distribution chambers and redistribution heads are made with a taper angle smaller than the angle of repose of the material. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Балайка Б., Сикора К- Процессы теплообмена в аппаратах химической промышленности . М., Машгиз, 1962, с. 542-243.Sources of information taken into account in the examination 1. Balaika B., Sikora K - Heat exchange processes in chemical industry apparatuses. M., Mashgiz, 1962, p. 542-243. 2.Романков П. Г., Рашковска  Н.. Б. Сушка в кнп шем слое. М.,-Л., «Хими , 1964, с. 125, 126.2.Romankov P.G., Rashkovska N. .. B. Drying in a knp layer. M., - L., “Himi, 1964, p. 125, 126. 3.Горбис 3. Р. Теплообменники с проточными дисперсными теплоносител ми. М.,3. Gorbis 3. R. Heat exchangers with flow dispersed heat carriers. M., «Хими , 1975, с. 99.“Chemistry, 1975, p. 99 4.Филиппов В. А. Техника и технологи  сушки угл . М., «Недра, 1975, с. 120-121.4.Filippov V.A. Technique and technology of drying coal. M., "Nedra, 1975, p. 120-121.
SU802969472A 1980-08-04 1980-08-04 Heat-mass exchange apparatus SU918739A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802969472A SU918739A1 (en) 1980-08-04 1980-08-04 Heat-mass exchange apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802969472A SU918739A1 (en) 1980-08-04 1980-08-04 Heat-mass exchange apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU918739A1 true SU918739A1 (en) 1982-04-07

Family

ID=20913126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802969472A SU918739A1 (en) 1980-08-04 1980-08-04 Heat-mass exchange apparatus

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU918739A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466337C2 (en) * 2010-11-08 2012-11-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Cooler of loose materials

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466337C2 (en) * 2010-11-08 2012-11-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Cooler of loose materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2805841A (en) Cooling system for conveyors
SU1056925A3 (en) Drying or cooling apparatus for bulk materials
SU918739A1 (en) Heat-mass exchange apparatus
US4463686A (en) Apparatus for removal of ash and slag
US4338161A (en) Device for dry cooling glowing coke
US3087253A (en) Heat exchange method and apparatus
US2812592A (en) Heat treatment of finely-divided solids
JPS62501337A (en) metallurgical melt
US2055940A (en) Clinker cooler
US3594287A (en) Apparatus for cooling solids by direct contact with liquids
KR840001849B1 (en) A shaft-like dry coaler for coke
SU466042A1 (en) Continuous Hydrolysis Apparatus
US2737376A (en) Contacting apparatus for gases or vapours and liquids
US3250017A (en) After-treatment of particulate solids
SU1267144A1 (en) Apparatus for heat treatment of loose materials
SU565689A1 (en) Apparatus for purifying high-temperature gases
RU1780798C (en) Method of continuous crystallization from solutions and device therefor
SU1129239A1 (en) Apparatus for thermochemical treatment of bulk materials with gas flow
US3799746A (en) Apparatus for manufacturing anhydrous aluminum chloride
SU914911A1 (en) Fluidised bed apparatus
SU583359A2 (en) Device for drying heat-sensitive materials in suspended state
US2368881A (en) Tube cooler
SU1302113A1 (en) Apparatus for cooling loose materials
SU1692497A1 (en) Apparatus for continuous thermal processing of tea leaves
SU879204A1 (en) Apparatus for cooling powder-like materials