UA56357C2 - Теплообмінник, зокрема, для попереднього нагріву гноївки - Google Patents
Теплообмінник, зокрема, для попереднього нагріву гноївки Download PDFInfo
- Publication number
- UA56357C2 UA56357C2 UA2001085726A UA01085726A UA56357C2 UA 56357 C2 UA56357 C2 UA 56357C2 UA 2001085726 A UA2001085726 A UA 2001085726A UA 01085726 A UA01085726 A UA 01085726A UA 56357 C2 UA56357 C2 UA 56357C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- heat exchanger
- pipe
- substance
- exchanger according
- fact
- Prior art date
Links
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 title claims abstract description 34
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 27
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 claims description 12
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 12
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 8
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 8
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 3
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 claims description 3
- -1 for example Substances 0.000 claims 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/22—Evaporating by bringing a thin layer of the liquid into contact with a heated surface
- B01D1/222—In rotating vessels; vessels with movable parts
- B01D1/223—In rotating vessels; vessels with movable parts containing a rotor
- B01D1/227—In rotating vessels; vessels with movable parts containing a rotor with brushes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/048—Purification of waste water by evaporation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0098—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for viscous or semi-liquid materials, e.g. for processing sludge
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
- F28F2250/08—Fluid driving means, e.g. pumps, fans
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Даний теплообмінник призначений для нагрівання холодної текучої і пінистої речовини, що містить тверді частки і гази, такої як гноївка, за допомогою гарячої рідини. Він містить ряд найпростіших проміжних підігрівачів, встановлених послідовно, що містять горизонтальну трубу з теплопровідною стінкою, в якій від одного кінця до іншого циркулює речовина, і концентричний трубчастий кожух, трубу, що його оточує, в якому примусово циркулює гаряча рідина від одного кінця до іншого і в напрямі, протилежному напряму циркулювання вказаної речовини, і тим, що всередині труби коаксіально встановлений вал, що обертається з гелікоїдальною щіткою, що утворює шнек, що стикається з внутрішньою стінкою труби, забезпечуючи пересування речовини в даній трубі. Даний теплообмінник може застосовуватися, зокрема, для попереднього нагрівання гноївки в дегідратаційній установці.
Description
Опис винаходу
Даний винахід стосується теплообмінника, зокрема, теплообмінника, призначеного, для нагрівання холодної, рідкої і пінистої речовини, що містить тверді частки і гази, за допомогою гарячої рідини.
Винахід було розроблено в рамках особливого застосування, а саме для обробки фекалій тварин, а точніше, гноївки свиней, в установці для дегідратації гноївки.
Установка такого типу описана, наприклад, в міжнародній патентній заявці УУО-93/16005, яка була подана заявником даної заявки і на яку у разі необхідності можна посилатися. Відома установка містить теплообмінник, 70 до якого по каналу подається суспензія, проходить через нього, і потім гаряча суспензія по другому каналу подається до машини для обробки. В цьому документі теплообмінник показано схематично, це може бути будь-який відомий теплообмінник. Однак, оскільки нагрівання пінистих речовин, таких як гноївка, викликає багато проблем, як пояснено в описі даної заявки, заявлений винахід стосується теплообмінника, який має спеціальні характеристики, особливо, гелікоїдальну щітку, яка утворює винтову різьбу Архімеда, яка не 12. розкрита в УУО-93/16005.
В установці, що є об'єктом даної патентної заявки, речовину, що обробляється, наносять у вигляді тонкого однорідного шару на верхню сторону теплообмінної стінки, яку нагрівають до температури, достатньої для швидкого випаровування летючих компонентів, що містяться в речовині, зокрема, води; тверді і сухі залишки по мірі їх формування на цій стороні видаляють шляхом скреблення; теплообмінну стінку нагрівають за допомогою пари, що отримується при випаровуванні, при цьому дану пару піддають механічній компресії, потім приводять в контакт з нижньою стороною стінки, де вона конденсується, потім дистилят видаляють.
Такий спосіб витягання є дуже економічним, оскільки енергію, що вивільняється при конденсації використовують з іншого боку теплообмінної стінки для випаровування.
Для підвищення термічного коефіцієнта корисної дії способу доцільно заздалегідь нагрівати речовину, що с 29 обробляється, в цьому випадку гноївку, перед тим, як подавати її у випарник, причому за допомогою гарячого Го) дистиляту, що отримується з випарника.
Даний винахід покликано вирішити цю задачу, при цьому теплообмінник призначений для забезпечення попереднього нагріву гноївки, яку необхідно зневоднити шляхом випаровування, а як рідина, що використовується для попереднього нагріву, використовують дистилят, що отримується при дегідратаційній - 30 обробці. ою
При розробці такого теплообмінника виникли труднощі, пов'язані з особливою природою гноївки.
Гноївка являє собою рідку і напіврідку речовину, що має консистенцію бруду і що містить тверді частки і о гази, а також що є дуже пінистою. У цьому випадку мають справу з абсолютно різнорідною середою, що містить «о важкі компоненти, що відрізняються швидким випаданням в осадок, а також легкі компоненти, що є плавучими; 35 дана речовина є джерелом виділення великої кількості газу під час нагрівання, при цьому об'єм газу, що о виділяється, в основному вуглекислого газу(СО 5), в 2 - 10 раз перевищує об'єм гноївки; при цьому також відбувається активне утворення піни, і все це відбувається в дуже агресивному середовищі.
Випробування, зроблені спочатку і із застосуванням класичних теплообмінників, не дали задовільних « результатів, оскільки вони швидко виходили з ладу, зокрема, через засмічення трубопроводів. З 70 Даний винахід покликано усунути ці труднощі завдяки теплообміннику вищезазначеного типу, с пристосованому для нагрівання напіврідкої пінистої речовини, що містить тверді частки і гази, такої як
Із» гноївка, при цьому такий теплообмінник має просту конструкцію з точки зору технічної реалізації, має помірну собівартість, є простим в обслуговуванні і працює в оптимальному режимі для забезпечення надійності, рентабельності і ефективності. 45 Ці задачі вирішуються за рахунок того, що теплообмінник відповідно до даного винаходу містить ряд і-й найпростіших проміжних підігрівачів, встановлених послідовно, що складаються з горизонтальної труби з
Ге») теплопровідною стінкою, в якій від одного кінця до іншого циркулює речовина, і з трубчастого концентричного кожуха, що оточує трубу, в якому циркулює гаряча рідина від одного кінця кожуха до іншого і в напрямі, о зворотному напряму рушення речовини, і за рахунок того, що всередині труби коаксіальне встановлено вал, що сл 20 обертається з гелікоїдальною щіткою, що утворює профіль шнека, дотичною з внутрішньою стінкою труби і що забезпечує рушення в ній речовини. "м Крім того, відповідно до певних додаткових відмінних ознак, якими не обмежується винахід: найпростіші проміжні підігрівачі розташовані практично в одній і тій же вертикальній площині один над одним, при цьому речовина рухається зверху вниз, тобто від верхнього найпростішого проміжного підігрівача до нижнього;
ГФ) найпростішому проміжному підігрівачу ряду, в той час як гаряча рідина рухається в протилежному напрямі знизу вгору; о на вихідному кінці труби виконаний газовипускний патрубок; вал, що обертається встановлений всередині труби плаваючим, при цьому його центрування відбувається 60 автоматично за рахунок того, що гелікоїдальна щітка спирається на внутрішню стінку труби; вал приводиться у обертання через з'єднувальний вузол, який дозволяє йому до певної міри відхилятися в радіальному напрямі; між трубою і кожухом встановлена гелікоїдальна прокладка з можливістю спрямовувати і рухати гарячу рідину у вигляді гелікоїдального потоку; бо прокладка виконана у вигляді труби, що накачується, із синтетичного каучуку;
всі гелікоїдальні щітки мають спрямований в одну сторону хід, а сусідні вали обертаються в протилежних напрямах; на кожному валу встановлена ведуча шестерня, всі вали приводяться в обертання двигуном через ланцюг, заведений на всі шестерні.
У можливому варіанті застосування даного винаходу даний теплообмінник призначений для попереднього нагрівання гноївки, яка згодом дегідратується шляхом випаровування, при цьому гаряча рідина являє собою дистилят, що отримується при дегідратаційній обробці.
Інші відмітні ознаки і переваги даного винаходу будуть зрозумілими при розгляданні опису і прикладених до 7/0 нього креслень, на яких показаний як необмежувальний приклад переважний варіант виконання.
Фіг.1 - загальне схематичне зображення установки для дегідратації гноївки, що містить теплообмінник відповідно до даного винаходу.
Фіг2 - схематичне часткове зображення у вертикальному розрізі теплообмінника відповідно до даного винаходу.
Фіг.3 - схематичне зображення в перспективі з розривами найпростішого проміжного підігрівача, що є складовою частиною теплообмінника.
Фіг.4 - схематичний вигляд збоку теплообмінника, при цьому дане зображення служить ілюстрацією способу приведення в рушення гелікоїдальних щіток, що є складовою частиною теплообмінника.
Показана на фіг.1 установка для дегідратації речовини, що містить воду, такої як гноївка, містить теплообмінник відповідно до даного винаходу, позначеному ЄЕ на фігурі і показаний схематично в заштрихованому вигляді.
Цей теплообмінник призначений для нагрівання текучої речовини, в цьому випадку гноївки від свиней, що поступає з накопичувача 10, розташованого, наприклад, на свинарській фермі.
Трубопроводи, показані на фігурі суцільною лінією і позначені відповідно ії і і», являють собою відповідно сч трубопроводи для подачі холодної гноївки в теплообмінник Е і для відведення нагрітої гноївки з теплообмінника до дегідратаційного апарата 18. (8)
Трубопроводи подачі гарячого дистиляту від дегідратаційного апарату 18 до теплообмінника і відведення охолодженого дистиляту в резервуар 100 показані на фігурі тонкою лінією і позначені відповідно |». і |».
Різні трубопроводи для відведення і подачі газів до очисного апарату 19 показані пунктирною лінією кК. М зо На трубопроводі ії подачі гноївки посилальний позиціями 11 і 11" показані насоси, що забезпечують транспортування рідини по трубопроводу, а позиціями 12 і 13 - відповідно бак для подрібнення і бак для о перемішування. с
Ці пристрої призначені для придання однорідності і розрідження гноївки, наскільки це можливо, щоб створити сприятливі умови для її циркуляції всередині теплообмінника. ісе)
Для поліпшення розрідження в баки 12 і 13 можуть вноситися відповідні добавки. ю
Бак для роздрібнення 12 в переважному варіанті обладнаний сіткою для затримання і відведення деяких твердих речовин, зокрема, щетини, які потім попадають в пристрій 120.
Таким чином через трубопровід і- в теплообмінник Е подається відносно однорідна гноївка.
Для зведення, ця гноївка перебуває при температурі приблизно 10"С. «
Відповідно до відмітної ознаки теперішнього часу винаходу теплообмінник Е складається з декількох з с найпростіших проміжних підігрівачів, встановлених послідовно і представляють собою трубопроводи для . транспортування гноївки; ці трубопроводи 1 встановлені горизонтально один над іншим практично в одній и?» вертикальній площині. Внаслідок цього теплообмінник Е має загальний вигляд вертикальної стінки.
Холодну гноївку подають у верхній найпростіший проміжний підігрівач блоку; вона послідовно перетікає в найпростіші проміжні підігрівачі, розташовані нижче, як в змійовику, і виходить через нижній найпростіший с проміжний підігрівач.
Отже, в двох сусідніх найпростіших проміжних підігрівачах гноївка циркулює в протилежних напрямах.
Ме, На фіг.1 позицією 7а показані найпростіші проміжні підігрівачі, в яких гноївка переміщається зліва 2) направо, а позицією 165 - найпростіші проміжні підігрівачі, в яких гноївка переміщається праворуч наліво.
Доходячи до випускного кінця найпростішого проміжного підігрівача 1, гноївка під дією власної ваги о перетікає у впускний кінець наступного найпростішого проміжного підігрівача. "М Як буде розглянуто більш детальніше нижче, при переміщенні в теплообміннику Е гноївка поступово нагрівається від дистиляту, що отримується при обробці випаровуванням і циркулюючого в теплообміннику в напрямі, протилежному переміщенню гноївки, передаючи їй при цьому частину своїх калорій.
Нагріта гноївка виходить через основу теплообмінника і подається до дегідратаційного апарату 18 по трубопроводу із, на якому встановлені послідовно редукційний пристрій 14, резервуар для видалення газів 15,
Ф) резервуар для знепінення 16 і перехідний насос 17. ка Наявність насоса 11! на вході теплообмінника Е і редукційного пристрою 14 на його виході сприяють підйому під тиском гноївки в теплообмінник і скороченню об'єму пухирців, що утворюються і піни, збільшуючи тим самим бо Коефіцієнт теплопередачі.
Резервуари 15 і 16 призначені підтримувати гарячу гноївку в збовтаному вигляді протягом багатьох годин, щоб уповільнити утворення піни і сприяти максимальному видаленню газів з гноївки, зокрема, аміачного газу; в переважному варіанті в резервуари можна вносити добавки для більш швидкого зменшення піни і видалення газів. 65 З резервуарів 15 і 16 гази відводяться по трубопроводах Ку» і відповідно К. до пристрою для обробки 19.
Дегідратаційний апарат 18, який може бути апаратом, описаним, наприклад, у вищезазначеному документі
УМО-93/16005, забезпечує обробку гарячої гноївки, що поступає по трубопроводу і 5, і виробляє суху пилоподібну речовину, що поступає в рекуператор 180.
Цей пристрій виробляє також гарячий дистилят(рідина), температура якого досягає, наприклад, 100" і який подається по трубопроводу | в теплообмінник Е. Нарешті, дегідратаційний апарат 18 виділяє шкідливі гази, які відводяться через трубопровід К5 до очищувача 19.
Як вже відзначалося, гарячий дистилят поступає до основи теплообмінника Е; як буде пояснено нижче, зокрема, з посиланням на фіг.2 і 3, в теплообміннику дистилят циркулює в напрямі, протилежному рушенню гноївки; він проходить послідовно Через ряд найпростіших проміжних нагрівачів Та і 16 знизу вгору. 70 Охолоджений дистилят виходить з теплообмінника через трубопровід |» до накопичувального резервуара 100.
Крім того, потрібно зазначити, що на випускному кінці(у напрямі переміщення гноївки) кожного найпростішого трубопроводу Та, 15 гази, що утворюються в даному найпростішому проміжному підігрівачі з пухирців, присутніх в гнойовій рідині, вловлюються і відводяться через трубопровід К 4 і, відповідно, Ко до очищувача 19.
Після обробки шкідливих газів і пар, обчищені гази можуть бути випущені в атмосферу через трубопровід 1.
Далі з посиланнями на фігури 2 - 4 слідує опис конструкції і роботи теплообмінника Е.
Кількість найпростіших проміжних підігрівачів, що утворюють даний теплообмінник, становить, наприклад, шість. На фіг.2 показані тільки два найпростіші проміжних підігрівача, встановлені один над одним.
Кожний найпростіший проміжний підігрівач 1 в основному складається з циліндричної труби 2, всередині якої встановлений вал, що обертається 4 і зовні якої концентричне встановлений трубчастий і також циліндричний кожух 3.
Кожна з труб 2 містить кінцеві перегородки 20, які входять у відповідні отвори вертикальних пластин 6 шляхом з'єднання в паз.
Труби 2 закріплені на пластинах б за допомогою відповідних засобів, не показаних на фігурі наприклад за сч допомогою гвинтів або зварювання.
Кожна труба 2 містить на одному із своїх кінців, званому вхідним, впускний патрубок 21, а на іншому і) кінці, званому вихідним, - випускний патрубок 22.
Впускні патрубки 21 направлені вгору, а випускні патрубки 22 направлені вниз.
Випускний патрубок труби 2а зв'язаний з впускним патрубком наступної, суміжної з нею і розташованої нижче М зо труби 2.
Стрілками Е на фіг.2 показаний шлях гноївки по двох послідовних трубах 2а, 26. о
По кожухах 3, навколишніх труби 2, в напрямі, зворотному напряму рушення гноївки, рухається гарячий с дистилят.
На кожному із своїх двох кінців кожухи містять впускні і випускні патрубки для впускання і випуску ісе)
Зв ДиИстИЛлЯту, відповідно позначені 31 і 32. їх розташування протилежне розташуванню патрубків труби 2, при ю цьому впускні патрубки 31 направлені вниз, а випускні патрубки - вгору, при цьому випускний патрубок 32р6 кожуха ЗБ зв'язаний з впускним патрубком З1а наступного, що знаходиться вище за кожух За.
Гноївка входить в кожух З на рівні вихідного кінця труби 2 і виходить на рівні її вхідного кінця.
Труби 2 виконані з матеріалу, що має високу теплопровідність, з можливістю ефективної передачі калорій «
Від циркулюючого в кожусі З дистиляту до циркулюючої в трубі 2 гноївки. з с Практично, як матеріал для труб 2 і кожухів З можна використати нержавіючу сталь, яка досить добре передає тепло і в той же час ефективно протистоїть хімічному впливу гноївки, що є дуже агресивним ;» середовищем.
На фіг.2 шлях дистиляту показаний стрілками 0.
Вал 4 виконаний у вигляді циліндричної труби, переважно з нержавіючої сталі, з діаметром, трохи меншим с внутрішнього діаметра труби 2, всередині якої він встановлений.
На цій трубі гелікоїдально намотана щітка 40, волосся або щетина якої виконані з синтетичного матеріалу, ме) що протистоїть впливу гноївки; наприклад, з поліамідних волокон діаметром порядку О04мм, розташованих оо радіально, при цьому сукупність волокон намотана гелікоїдально на трубчастий вал, наприклад, з кроком 5р намотування 155мм. о Для зведення, внутрішній діаметр труби 2 становить приблизно 200мм, а зовнішній діаметр трубчастого вала "М - приблизно 170мм, при цьому радіальний зазор, що займається гелікоїдальною щіткою, становить приблизно 15мм.
Також для зведення, труба 2 має довжину, наприклад, бм. 5Б Напрям намотування щітки 40 на валу визначається, зрозуміло, напрямом його обертання, при цьому вона виконує роль шнека і здатна переміщувати речовину від вхідного кінця до вихідного кінця труби 2, в якій вони
Ф) розташовані. ка Кроки всіх щіток мають однаковий напрям, при цьому два сусідніх вали 4а, 40, як буде розглянуто нижче, приводяться у обертання в протилежному напрямі, показаному стрілками Ка і КБ. во Між трубою 2 і трубчастим кожухом З встановлено прокладку, що накачується 5, яка також намотана гелікоїдально.
Наприклад, мова йде про прокладку з ущільнювальним перетином, виконану з синтетичного каучуку, наприклад, типу "ЕРОМ", і що намотується спочатку навколо труби в спущеному стані, а її накачування здійснюється автоматично під дією атмосферного тиску. Такий тип прокладки добре відомий. 65 Вона тісно притискається до зовнішніх і внутрішніх стінок відповідно труби 2 і кожуха 3.
Після установки і накачування ця прокладка обмежує простір у вигляді кільцевого шару, вздовж якого циркулює дистилят в напрямі, протилежному напряму рушення гноївки в центральній трубі 2.
Завдяки такій конструкції досягають ефективного теплообміну між рідиною, що містить тепло(дистилят) і речовиною, що нагрівається|(гноївка).
Як показано на правій верхній частині фіг.2, всередині кожного трубчастого вала 4 виконаний ряд дисків 400. За допомогою центрального отвору вони насаджені на осьовий стержень 401. Вони служать баластом для компенсації осьового шнекового тиску, що створюється гнойовою рідотою і діючого на вал 4. Окрім цього, вони підвищують жорсткість трубчастої стінки, щоб протистояти зовнішньому тиску гноївки.
Кожний вал, що обертається 4 приводиться у обертання за допомогою ведучої шестерні 8, встановленої на 70 Кінці осі 41, що продовжує вал 4 на одному з його кінців.
Все ведучі шестерні ва, 85 розташовані по одну сторону від відповідного вала і знаходяться в одній вертикальній площині.
Осі 41 встановлені і обертаються у відповідних опорних підшипниках або підшипниках катання 70, встановлених в елементі нерухомої станини 7.
Відповідно до важливої відмінної ознаки винаходу кожна вісь 41 містить з'єднувальний вузол 42, який дозволяє валу 4 радіально відхилятися до деякої міри по відношенню до своєї ведучої шестерні 8.
Завдяки такій конструкції центрування гелікоїдальної щітки 40 здійснюється автоматично і незалежно всередині труби 2, що забезпечує рівномірну передачу рушення і зменшує знос щітки.
Такий тип з'єднання 41, що передає рушення і забезпечує деяку свободу радіального відхилення, добре відомий.
Воно містить, наприклад, дві додаткові деталі, що охоплює і що охоплюється, що мають профіль, що перешкоджає обертанню, наприклад, у вигляді зірки, і сполучених один з одним в паз з деяким зазором.
Вісь 41 встановлена у відповідній кінцевій перегородці 20 труби 2 за допомогою ущільнювального кільця 200, перешкоджаючого виходу гноївки назовні на цьому рівні. сч
На фіг.4 показаний спосіб приведення у обертання валів з гелікоїдальними щітками за допомогою одного двигуна 9. (8)
Він являє собою електричний двигун - редуктор, встановлений у верхній частині станини 7 теплообмінника.
Він містить вихідну шестерню 90, на яку заведений привідний ланцюг 91. Остання послідовно проходить через натяжну шестерню 80, через передавальні шестерні 81, 82, через ряд ведучих шестерень 8, а потім через М зо останню передавальну шестерню 83.
Як показано на фіг.4, ланцюг 91 вільно проходить практично по половині кожної шестерні 8(тобто по о кутовому сектору в 180") почергово від однієї шестерні до іншої таким чином, щоб шестерні ва оберталися в с напрямі, протилежному напряму обертання шестерень 865.
Напрям обертання шестерень на фіг.4 показано стрілками. ісе)
Завдяки такій конструкції в двох суміжних трубах 2а і 205 гноївка нагнітається в протилежному напрямі. ю
На фіг.3 показана циркуляція Е гноївки в осьовому напрямі всередині труби 2 під дією обертання К вала 4 з гелікоїдальною щіткою 40; на ній показана також циркуляція (з дистиляту по периферії труби 2 всередині кожуха
З в гелікоїдальному кільцевому просторі, обмеженому прокладкою, що накачується 5.
У переважному варіанті прокладка 5 може бути намотана в різних напрямах на двох категоріях труб 2а, 25 з « урахуванням напряму циркуляції гноївки для підвищення ефективності теплообміну. з с На вихідному кінці кожної труби 2 виконаний патрубок 23, направлений вгору, забезпечуючи відведення газів, що утворюються в цій трубі, як показано стрілками К ;» Відведення газів здійснюється через трубопроводи К. і Ко», описаних вище з посиланням на фіг.1.
Для зведення, швидкість обертання валів 4 становить приблизно 40 обертів на хвилину.
Витрата гноївки і дистиляту в теплообміннику складає відповідно приблизно 1000 і 900л/годину. с За допомогою дистиляту, температура якого на вході в теплообмінник становить 1107С, можна підвищити температуру гноївки з 107 до 100"С приблизно; на виході теплообмінника температура охолодженого
Ме, дистиляту становить приблизно 20"С. 2) Щітка, що обертається примушує осадок і пухирці рухатися в тому ж напрямі і з тією ж швидкістю, що і гноївка; попадаючи у вихідний кінець кожної труби, осадок під дією сили тягаря падає в сусідню нижню трубу, а о пухирці після випаровування віддаляються назовні.
І Хоч даний теплообмінник був розроблений для окремого випадку застосування, а саме для обробки гноївки, само собою зрозуміло, що він може застосовуватися і для інших цілей, коли необхідно нагрівати текучу і пінисту речовину, що містить осадок і пухирці, яку важко і навіть неможливо обробляти в традиційних ов теплообмінниках. о
Claims (10)
- Формула винаходу іме) во 1. Теплообмінник, призначений для нагрівання холодної текучої і пінистої речовини, що містить тверді частки і гази, наприклад, гноївки, з використанням гарячої рідини, який відрізняється тим, що він містить ряд послідовно встановлених найпростіших проміжних підігрівачів, що містять горизонтальну трубу з теплопровідною стінкою, в якій від одного кінця до іншого циркулює речовина, і концентричний трубчастий кожух, що оточує трубу, в якому примусово від одного кінця до іншого циркулює гаряча рідина в напрямі, де протилежному напряму циркулювання речовини, а всередині труби коаксіально встановлений вал, що обертається, на якому встановлена гелікоїдальна щітка, що утворює шнек, яка при циркулюванні стикається з внутрішньою стінкою труби, забезпечуючи переміщення речовини в трубі.
- 2. Теплообмінник за п.1, який відрізняється тим, що вказані найпростіші проміжні підігрівачі розташовані практично в одній вертикальній площині один над одним, при цьому речовина циркулює зверху вниз, тобто від верхнього найпростішого проміжного підігрівача до наступного нижнього в ряді найпростішого проміжного підігрівача, а циркуляція гарячої рідини здійснюється в протилежному напрямі знизу вгору.
- З. Теплообмінник за одним з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що труба має на своєму вихідному кінці випускний патрубок для відведення газів.
- 4. Теплообмінник за пп. 1-3, який відрізняється тим, що вал, що обертається, встановлений з можливістю /о плавучості всередині труби, при цьому його центрування відбувається автоматично всередині труби внаслідок спирання гелікоїдальної щітки на внутрішню стінку труби.
- 5. Теплообмінник за п. 4, який відрізняється тим, що вал приводиться у обертання через з'єднувальний вузол, що дозволяє йому відхилятися до певної міри в радіальному напрямі.
- б. Теплообмінник за одним з пп. 1-5, який відрізняється тим, що між трубою і кожухом виконана /5 Гелікоїдальна прокладка з можливістю направляти і рухати потік гарячої рідини у вигляді гелікоїдального шару.
- 7. Теплообмінник за п. 6, який відрізняється тим, що прокладка виконана у вигляді труби, що накачується з синтетичного каучуку.
- 8 Теплообмінник за одним з пп. 1-7, який відрізняється тим, що в сукупності гелікоїдальні щітки мають крок одного напряму, при цьому два сусідніх вали обертаються в протилежних напрямах.
- 9. Теплообмінник за одним з пп. 1-8, який відрізняється тим, що на кожному з валів встановлена ведуча шестірня, при цьому всі вали приводяться у обертання одним двигуном за допомогою ланцюга, заведеного на всі шестерні.
- 10. Теплообмінник за одним з пп. 1-9, який відрізняється тим, що він виконаний з можливістю попереднього нагріву гноївки для її подальшої дегідратації шляхом випаровування, при цьому гаряча рідина є дистилятом, що сч отримується при дегідратаційній обробці. о у Зо ю (зе) (Се) І в)- . и? 1 (о) (95) 1 що іме) 60 б5
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9900655A FR2788590B1 (fr) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | Echangeur de chaleur, notamment pour le prechauffage de lisier |
PCT/FR1999/003284 WO2000041793A1 (fr) | 1999-01-14 | 1999-12-24 | Echangeur de chaleur, notamment pour le prechauffage de lisier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA56357C2 true UA56357C2 (uk) | 2003-05-15 |
Family
ID=9541087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA2001085726A UA56357C2 (uk) | 1999-01-14 | 1999-12-24 | Теплообмінник, зокрема, для попереднього нагріву гноївки |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6513580B1 (uk) |
EP (1) | EP1144064B1 (uk) |
JP (1) | JP2002534349A (uk) |
AT (1) | ATE234654T1 (uk) |
AU (1) | AU1786800A (uk) |
BR (1) | BR9916907A (uk) |
CA (1) | CA2360337C (uk) |
DE (1) | DE69906140T2 (uk) |
DK (1) | DK1144064T3 (uk) |
ES (1) | ES2195645T3 (uk) |
FR (1) | FR2788590B1 (uk) |
HU (1) | HUP0200018A2 (uk) |
RU (1) | RU2219985C2 (uk) |
UA (1) | UA56357C2 (uk) |
WO (1) | WO2000041793A1 (uk) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004083443A1 (en) * | 2002-12-20 | 2004-09-30 | Caliper Life Sciences, Inc. | Single molecule amplification and detection of dna |
US8075741B2 (en) * | 2005-10-26 | 2011-12-13 | Daniel Blanchette | Water purification method, process and apparatus |
DE102006050922A1 (de) * | 2006-10-28 | 2008-04-30 | Hans Huber Ag Maschinen- Und Anlagenbau | Verfahren und Vorrichtung zum Übertragen von Wärme zwischen in einem Behälter befindlichem Abwasser und einer Flüssigkeit |
JP5621099B2 (ja) * | 2010-06-25 | 2014-11-05 | 光治郎 大川 | 溶剤回収装置および溶剤回収方法 |
US20150300746A1 (en) * | 2012-04-05 | 2015-10-22 | C.I. Kasei Company, Limited | Heat exchanger tube and heat exchanger employing the same |
CN104819652B (zh) * | 2015-05-07 | 2016-08-17 | 镇江飞利达电站设备有限公司 | 多介质绕管换热器 |
RU2612239C1 (ru) * | 2015-11-24 | 2017-03-03 | Публичное акционерное общество "ВНИПИгаздобыча" | Блок подогревателя текучего вещества |
US10793483B2 (en) | 2017-10-24 | 2020-10-06 | Dari-Tech, Inc. | Method and system for compounding fertilizer from manure without nutrient emission |
US10683239B2 (en) * | 2017-10-24 | 2020-06-16 | Dari-Tech, Inc. | Method and system for compounding fertilizer from manure without nutrient emission |
US10919815B2 (en) | 2017-10-24 | 2021-02-16 | Dari-Tech, Inc. | Method and system for compounding fertilizer from manure without nutrient emission |
CN107764099B (zh) * | 2017-10-30 | 2019-09-17 | 清华大学 | 套管强化换热单元组件及穿透混合旋流高效套管式换热器 |
CN111578742A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-08-25 | 江苏京泓生态环保有限公司 | 一种污泥换热器 |
CZ2020146A3 (cs) * | 2020-03-17 | 2021-05-05 | Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava | Rekuperační šnekový výměník tepla, zejména pro sypké materiály |
EP4396407A1 (en) | 2021-08-31 | 2024-07-10 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Process and system for controlling temperature of a circulating foamed fluid |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US305142A (en) * | 1884-09-16 | Feedeich bttbckhabdt | ||
US945109A (en) * | 1908-11-18 | 1910-01-04 | Du Pont Powder Co | Apparatus for evaporating explosive mixtures. |
US922898A (en) * | 1909-01-11 | 1909-05-25 | Carbondale Machine Company | Chilling-machine. |
US1634714A (en) * | 1925-02-06 | 1927-07-05 | Carbondale Machine Company | Heat interchanger |
CH282725A (de) * | 1950-01-11 | 1952-05-15 | Schweizerische Lokomotiv | Eindampfapparat für kontinuierliche Arbeitsweise. |
US2727316A (en) * | 1951-09-12 | 1955-12-20 | Naselli Felippe | Continuous coffee roaster and dryer |
US2841497A (en) * | 1951-11-21 | 1958-07-01 | C L Processes Inc | Activating grain flour with malt flour |
US3080150A (en) * | 1952-12-24 | 1963-03-05 | Frank R Gross | Processing rolls |
US2985435A (en) * | 1956-08-27 | 1961-05-23 | Gross Frank Robert | Heat-transfer apparatus |
CH486681A (de) * | 1968-11-15 | 1970-02-28 | Luwa Ag | Dünnschichtapparat mit einer zweiteiligen Wärmebehandlungskammer |
US3545063A (en) * | 1968-12-17 | 1970-12-08 | John E Mitchell Co Inc | Method of assembling an evaporator having a helical channel |
US4087276A (en) * | 1975-05-05 | 1978-05-02 | Anic S.P.A. | Removal of mercury from sludge by heating and condensing |
DE3615873C1 (en) * | 1986-05-10 | 1987-05-14 | Cenal Mehmet Ali | Process and apparatus for the treatment of liquid manure |
DE4011383A1 (de) * | 1990-04-07 | 1991-10-10 | Bayer Ag | Kontinuierliches verfahren zum aufkonzentrieren von polymerloesungen bis zu einem geforderten spezifikationsgrad an restloesungsmittel |
FR2687079B1 (fr) | 1992-02-12 | 1994-09-23 | Sirven | Procede, machine et installation, d'extraction par evaporation des residus solides d'une matiere fluide. |
US5287687A (en) * | 1992-09-02 | 1994-02-22 | Colorado Harvester, Inc. | Harvesting apparatus |
-
1999
- 1999-01-14 FR FR9900655A patent/FR2788590B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1999-12-24 RU RU2001122720A patent/RU2219985C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1999-12-24 WO PCT/FR1999/003284 patent/WO2000041793A1/fr active IP Right Grant
- 1999-12-24 JP JP2000593399A patent/JP2002534349A/ja active Pending
- 1999-12-24 ES ES99961169T patent/ES2195645T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-24 US US09/889,264 patent/US6513580B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-12-24 HU HU0200018A patent/HUP0200018A2/hu unknown
- 1999-12-24 UA UA2001085726A patent/UA56357C2/uk unknown
- 1999-12-24 BR BR9916907A patent/BR9916907A/pt not_active Application Discontinuation
- 1999-12-24 AU AU17868/00A patent/AU1786800A/en not_active Abandoned
- 1999-12-24 CA CA 2360337 patent/CA2360337C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1999-12-24 EP EP99961169A patent/EP1144064B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-24 DK DK99961169T patent/DK1144064T3/da active
- 1999-12-24 DE DE1999606140 patent/DE69906140T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-24 AT AT99961169T patent/ATE234654T1/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2788590A1 (fr) | 2000-07-21 |
AU1786800A (en) | 2000-08-01 |
EP1144064B1 (fr) | 2003-03-19 |
ATE234654T1 (de) | 2003-04-15 |
DK1144064T3 (da) | 2003-07-21 |
HUP0200018A2 (en) | 2002-05-29 |
CA2360337A1 (fr) | 2000-07-20 |
EP1144064A1 (fr) | 2001-10-17 |
JP2002534349A (ja) | 2002-10-15 |
US6513580B1 (en) | 2003-02-04 |
CA2360337C (fr) | 2008-10-21 |
FR2788590B1 (fr) | 2001-06-08 |
DE69906140D1 (de) | 2003-04-24 |
BR9916907A (pt) | 2001-10-30 |
RU2219985C2 (ru) | 2003-12-27 |
DE69906140T2 (de) | 2004-02-19 |
ES2195645T3 (es) | 2003-12-01 |
WO2000041793A1 (fr) | 2000-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
UA56357C2 (uk) | Теплообмінник, зокрема, для попереднього нагріву гноївки | |
US20100065250A1 (en) | Method and device for transmitting heat between waste water located in a tank and a fluid | |
US20180017323A1 (en) | Heat exchanger with thermal fluid-containing shaft and shaft-riding auger for solids and slurries | |
CN102628642A (zh) | 间接加热式干燥机 | |
CN115367989A (zh) | 一种工业污泥资源化无害处理设备 | |
US4326317A (en) | Decontamination apparatus | |
RU2001122720A (ru) | Теплообменник, в частности, для предварительного нагрева навозной жижи | |
US3973623A (en) | Heat exchange apparatus | |
KR200367389Y1 (ko) | 유동 세정구를 가진 다관(多管) 회전식 증발 농축 장치 | |
US1707302A (en) | Process and apparatus for softening water | |
JP2003056983A (ja) | 減圧乾燥装置 | |
EP0027388A1 (en) | Decontamination method and apparatus | |
CN106802107B (zh) | 一种立式旋转污水换热器及其清洗方法 | |
US2199038A (en) | Cooling device for fats | |
JPH06174385A (ja) | 熱交換装置 | |
US4266601A (en) | Heat exchanger for contaminated water | |
KR100607544B1 (ko) | 건조장치 | |
JP6518333B2 (ja) | 温度制御装置 | |
EP0671503A2 (en) | Apparatus and method for dehumidifying products in pulp form by intensive evaporation | |
US20240218470A1 (en) | System for the Removal of Water Vapor from Molasses or other High Sugar Concentrate Substances and Method for Operating Same | |
KR101113907B1 (ko) | 슬러지 열 분해 처리 장치 | |
JP2004041858A (ja) | 含液廃棄物の処理プラント | |
CN110756559A (zh) | 一种化制烘干一体机 | |
TW201643120A (zh) | 管線型汙泥乾燥裝置 | |
EP4113045B1 (en) | Heat exchanger assembly |