UA26821U

UA26821U - Appliance for obtaining granulated filler of heat insulation material

Info

Publication number: UA26821U
Application number: UAU200705035U
Authority: UA
Inventors: Anatolii Mykhailovych Pavlenko; Iryna Yevheniivna Sokolovska; Hanna Volodymyrivna Koshlak
Original assignee: Dniprodzerzhynsk State Technic
Priority date: 2007-05-07
Filing date: 2007-05-07
Publication date: 2007-10-10

Abstract

An appliance for obtaining granulated filling of heat insulation material has side inlet branch pipe for heat carrier connected to body in tangent position, end upper and lower walls of the body formed with side surfaces of cut cones turned with larger base to the body, inside loading tank arranged as truncated cone turned with smaller base to body and placed coaxially with respect to it in coaxial positions with formation of circular channel connected to source of compressed air and supply branch pipe and branch pipe for discharge of worked out gas are placed, at that the last one is installed with possibility of control of its position in vertical, and its lower part is arranged with bell, and at inlet to unloading tank controller is placed, this is arranged as cone turned with vortex down, at that controller is installed with possibility of control of circular gap between it and the lower end wall.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до техніки тепломасообмінних процесів, а саме, до сушіння газовим потоком 2 зернистого матеріалу і може бути використаний у будівельній, харчовій, хімічній і інших галузях промисловості.The useful model refers to the technique of heat and mass transfer processes, namely, to the drying of granular material with a gas flow 2 and can be used in construction, food, chemical and other industries.

Відома вихрова камера для проведення процесів тепломасообміну, що містить корпус з тангенційним вхідним патрубком і профільованими торцевими стінками, в яких виконані осьові вихідні отвори, кільцевий апарат, який закручує, виконаний у формі усіченого конуса і встановлений поміж торцевих стінок корпуса розширеною частиною усіченого конуса до гори (А. с. СРСР Мо946682, ВО433/00, 19821. 70 Недоліком відомої вихрової камери є низька продуктивність. Це пояснюється тим, що при збільшенні витрати обробляємого матеріалу (підвищенні продуктивності) у верхній зоні конусного завихрювача відбувається витіснення матеріалу, який надходить на внутрішню поверхню центробіжного шару. Матеріал не встигає розкрутитися до потрібних швидкостей і виноситься газом з робочого об'єму камери.A vortex chamber for heat and mass exchange processes is known, containing a housing with a tangential inlet nozzle and profiled end walls, in which axial outlet holes are made, an annular device that twists, made in the form of a truncated cone and installed between the end walls of the housing with an extended part of the truncated cone to the mountain (AS USSR Mo946682, VO433/00, 19821. 70 The disadvantage of the well-known vortex chamber is low productivity. This is explained by the fact that when the flow rate of the processed material increases (increase in productivity) in the upper zone of the conical vortexer, the material that enters the inner chamber is displaced the surface of the centrifugal layer. The material does not have time to spin up to the required speeds and is carried away by the gas from the working volume of the chamber.

Найбільш близьким до об'єкта, що заявляється (прототипом) є вихровий тепломасообмінний апарат, що 12 містить корпус з бічним вхідним патрубком для теплоносія і торцевою верхньою і нижньою стінками, завантажувальний і розвантажувальний бункери, основний конічний завихрювач, що має щілі і повернений розширеною частиною до гори, додатковий завихрювач, також маючий щілі і співвісно розташований над основним, причому в зоні сполучення завихрювачів діаметр додаткового більше діаметра основного, і по меншій мірі один ежектор, підключений прийомною камерою до завантажувального бункеру, а камерою змішування до додаткового завихрювача за допомогою кільцевого каналу з щіллю у його нижній частині, до якого камера змішування спрямована по дотичній, при цьому додатковий завихрювач виконано у вигляді усіченого конуса, направленого розширеною частиною до гори, причому кут нахилу його утворюючої і відносна площа його щілей відповідно менші, ніж у основного завихрювача, при цьому висота додаткового завихрювача складає 0,15...0,35 висоти основного, а у зоні сполучення завихрювачів діаметр додаткового дорівнює 1,05...1,2 діаметра основного 22 |Патент Росії Мо2073184, Е268В17/10, 19971. вThe closest thing to the claimed object (prototype) is a vortex heat and mass exchange device, which 12 contains a body with a side inlet pipe for the coolant and upper and lower end walls, loading and unloading hoppers, a main conical swirler that has slits and is turned by an expanded part to the mountain, an additional swirler, also having slits and coaxially located above the main one, and in the zone of connection of swirlers, the diameter of the additional one is greater than the diameter of the main one, and to a lesser extent one ejector, connected by the receiving chamber to the loading hopper, and the mixing chamber to the additional swirler by means of an annular channel with a slot in its lower part, to which the mixing chamber is directed tangentially, while the additional swirler is made in the form of a truncated cone, directed by the extended part to the mountain, and the angle of inclination of its forming part and the relative area of its slots are smaller, respectively, than in the main swirler, with this is the height of the additional curve of the swirler is 0.15...0.35 of the height of the main one, and in the zone of connection of swirlers, the diameter of the additional one is equal to 1.05...1.2 of the diameter of the main one 22 | Russian Patent Mo2073184, E268В17/10, 19971. in

Недоліками даного пристрою є: неможливість регулювання часу обробки матеріалу; неможливість створення високошвидкісного потоку і невисока інтенсивність тепломасообмінних процесів; пристрій не розраховано на термічну обробку матеріалів, частки яких в процесі значно змінюються в розмірі і за густиною.The disadvantages of this device are: the impossibility of adjusting the material processing time; the impossibility of creating a high-speed flow and low intensity of heat and mass transfer processes; the device is not designed for heat treatment of materials whose particles change significantly in size and density during the process.

В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення пристрою для отримання гранульованого -- 30 наповнювача теплоіїзоляційного матеріалу шляхом вибору оптимальної геометрії патрубків та зміни їх с розташування в корпусі, що дозволить створити високошвидкісний потік та регулювати в ньому витратні і гідродинамічні характеристики, а отже, дасть можливість керувати тривалістю тепломасообмінних процесів, їх со інтенсивністю і враховувати зміну розмірів часток матеріалу, його густини та теплофізичних характеристик. Ге)The basis of the useful model is the task of improving the device for obtaining granulated -- 30 filler of heat-insulating material by choosing the optimal geometry of the nozzles and changing their location in the body, which will allow creating a high-speed flow and regulating the flow and hydrodynamic characteristics in it, and therefore will make it possible to control duration of heat and mass transfer processes, their intensity and take into account the change in the size of the material particles, its density and thermophysical characteristics. Gee)

Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для отримання гранульованого наповнювача 3о теплоізоляційного матеріалу, що містить корпус з бічним вхідним патрубком для теплоносія і торцевими сч верхньою і нижньою стінками, завантажувальний і розвантажувальний бункери, бічний вхідний патрубок для теплоносія підключений до корпусу тангенційно, торцеві верхні і нижні стінки корпусу утворені бічними поверхнями усічених конусів, повернених більшою основою до корпусу, всередині завантажувального бункера, «4, виконаного у вигляді усіченого конуса, поверненого меншою основою до корпусу і розташованого співвісно з З 70 ним, розміщені коаксіально, з утворенням кільцевого каналу, сполученого з джерелом стиснутого повітря, с повітропідвідний патрубок і патрубок для відведення відпрацьованого газу, при цьому останній встановлений з з» можливістю регулювання його положення по вертикалі, і його нижня частина виконана з воронкоподібним розширенням, а на вході в розвантажувальний бункер розміщено регулятор, виконаний у вигляді конуса, поверненого вершиною вниз, причому регулятор встановлений з можливістю регулювання кільцевого зазору між 45 ним і нижньою торцевою стінкою. о Радіальні зазори, що регулюються, поміж корпусом і воронкою, а також поміж стінкою завантажувальногоThe task is solved by the fact that in the device for obtaining granulated filler 3o of heat-insulating material, which contains a body with a side inlet for the heat carrier and end walls of the upper and lower walls, loading and unloading hoppers, a side inlet for the heat carrier connected tangentially to the body, end upper and the lower walls of the housing are formed by the side surfaces of truncated cones, turned by the larger base to the housing, inside the loading hopper, "4, made in the form of a truncated cone, turned by the smaller base to the housing and located coaxially with it, placed coaxially, forming an annular channel, connected to a source of compressed air, an air supply pipe and a pipe for the removal of waste gas, while the latter is installed with the possibility of adjusting its position vertically, and its lower part is made with a funnel-shaped expansion, and at the entrance to the unloading hopper there is a gulator, made in the form of a cone turned with the top down, and the regulator is installed with the possibility of adjusting the annular gap between it and the lower end wall. o Adjustable radial clearances between the body and the funnel, as well as between the loading wall

Ге»! бункеру і патрубком дозволяють забезпечити необхідну продуктивність завантажування матеріалу. Зазор для подачі повітря регулює його кількість і швидкість, достатні для здування частини матеріалу з поверхні воронки со таким чином, що частки потрапляють на циліндричну поверхню корпусу оминаючи висхідний потік теплоносія в ка 20 центрі камери.Gee! hopper and nozzle allow to ensure the required performance of material loading. The gap for air supply regulates its quantity and speed, sufficient to blow part of the material from the surface of the funnel so that the particles fall on the cylindrical surface of the housing bypassing the upward flow of the coolant in the center of the chamber.

Завдяки конусності нижньої поверхні і динамічному впливу потоку теплоносія готовий матеріал можеThanks to the conicity of the lower surface and the dynamic influence of the coolant flow, the finished material can

З відходити через зазор, який регулюється поміж конічною поверхнею і нижньою торцевою стінкою.With leave through the gap, which is regulated between the conical surface and the lower end wall.

Завдяки конусності верхньої поверхні досягається найбільш ефективне поширення настильної течії газу, що забезпечує краще віднесення часток матеріалу, який поступає через завантажувальний бункер.Thanks to the conicity of the upper surface, the most effective spread of the surface gas flow is achieved, which ensures better distribution of particles of the material entering through the loading hopper.

На Фіг. зображено схематично у вертикальному розрізі пристрій для отримання гранульованого наповнювача с теплоізоляційного матеріалу.In Fig. a device for obtaining granular filler from heat-insulating material is shown schematically in a vertical section.

Пристрій містить корпус 1 з бічним вхідним патрубком 2 для теплоносія , підключеним до нього тангенційно, торцевими верхньою і нижньою стінками З і 4 відповідно, завантажувальний бункер 5 і розвантажувальний бункер 6, патрубок 7 для відведення відпрацьованого газу, нижня частина якого виконана з воронкоподібним 60 розширенням, повітропідвідний патрубок 8 і регулятор 9, виконаний у вигляді конуса, поверненого вершиною вниз і розташованого на вході в розвантажувальний бункер 6.The device includes a body 1 with a side inlet pipe 2 for the heat carrier tangentially connected to it, upper and lower end walls C and 4, respectively, a loading hopper 5 and an unloading hopper 6, a pipe 7 for exhaust gas removal, the lower part of which is made with a funnel-shaped 60 expansion , air supply pipe 8 and regulator 9, made in the form of a cone, turned with the top down and located at the entrance to the unloading hopper 6.

Пристрій працює таким чином.The device works like this.

Матеріал засипається в завантажувальний бункер 5, де під дією сили тяжіння перемішується в нижню частину на поверхню патрубка 7, звідки здувається потоком повітря, яке проходить через повітропідвідний бо патрубок 8, і далі, вздовж верхньої торцевої стінки З потрапляє в простір корпусу пристрою, де захоплюється вихровим потоком гарячого газу, який подається через бічний вхідний патрубок 2. Частки матеріалу, внаслідок нагріву гарячим газом збільшуються в об'ємі і стають меншими за густиною. Внаслідок цього вони відкидаються на торцеву нижню стінку 4 і скатуються в розвантажувальний бункер 6. Відпрацьований газ піднімається в центрі камери і видаляється через патрубок 7 в атмосферу. Регулятор 9 і повітропідвідний патрубок 8 виконані з можливістю пересування вздовж вертикальної осі, що дозволяє регулювати витрату матеріалу зміною ширини щілі пні і час перебування матеріалу у пристрої зміною ширини щілі Пно.The material is poured into the loading hopper 5, where under the action of gravity it is mixed in the lower part to the surface of the nozzle 7, from where it is blown by the flow of air that passes through the air inlet nozzle 8, and further, along the upper end wall Z, it enters the space of the device body, where it is captured by a vortex flow of hot gas, which is supplied through the side inlet 2. Particles of the material, as a result of heating by hot gas, increase in volume and become smaller in density. As a result, they are thrown onto the lower end wall 4 and roll into the unloading hopper 6. The spent gas rises in the center of the chamber and is removed through the nozzle 7 into the atmosphere. The regulator 9 and the air supply pipe 8 are made with the possibility of movement along the vertical axis, which allows you to adjust the flow of material by changing the width of the gap pni and the time the material stays in the device by changing the width of the gap Pno.

Запропонованій пристрій забезпечує рівномірну і більш інтенсивну, ніж в прототипі теплообробку матеріалу як за об'ємом в цілому, так і за об'ємом кожної окремої частки. В результаті цього можливо отримати пористий 7/0 наповнювач у вигляді гранул з високою пористістю (до 9695), і відповідно з більш низьким коефіцієнтом теплопровідності при навіть менших (приблизно на 25-3095) енергетичних витратах. Гідродинамічний опір пристрою значно нижче, ніж в прототипі, що позволяє при рівних габаритних розмірах і напірних характеристиках збільшити продуктивність приблизно на 30-50965.The proposed device provides uniform and more intense than in the prototype heat treatment of the material both in terms of volume as a whole and in terms of the volume of each individual particle. As a result, it is possible to obtain porous 7/0 filler in the form of granules with high porosity (up to 9695), and accordingly with a lower coefficient of thermal conductivity at even lower (by approximately 25-3095) energy costs. The hydrodynamic resistance of the device is significantly lower than in the prototype, which allows for equal overall dimensions and pressure characteristics to increase productivity by approximately 30-50965.

Claims

19 Formulas of the invention A device for obtaining granular heat-insulating material filler, containing a body with a side inlet for the heat carrier and upper and lower end walls, loading and unloading hoppers, which is characterized by the fact that the side inlet for the heat carrier is tangentially connected to the body, the upper end and the lower walls of the housing are formed by the side surfaces of truncated cones, the larger base of which is turned to the housing, inside the loading hopper, made in the form of a truncated cone, the smaller base of which is turned to the housing and located coaxially with it, placed coaxially, with the formation of an annular channel connected to the source of compressed air, an air intake pipe and an outlet pipe for exhaust gas removal, while the latter is installed with the possibility of adjusting its position vertically, and its lower part is made with a funnel-shaped expansion, and a regulator is placed at the entrance to the unloading hopper, in iconized in the form of a cone turned upside down, and the regulator is installed with the possibility of adjusting the annular gap between it and the lower end wall. "- s s (Se) s

- and? name) (22) (ee) name) - 60 b5