Дистиллятор

Дистиллятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДИСТИЛЛЯТОР, включающий перегонный бак с рубашкой, электрический нагревательный элемент, компенсатор , о т л и ч а ю щ и и с я тем; что, с целью снижения удельного расхода электрической энергии на дистилляцию единицы, объема растворителя и повшдения. надежности устройства в работе, электрический нагревательный элё1иент выполнен в виде коаксиальных цилиндрических труб из ферромагнитного материала, разделенных между собой слоями тепловой изоляции и ойгтоткой, при соотношении их диаметров к длине ДЛЯ внутренней -. трубы 1: б, ДЛЯ наружной - 1:4 и помещен в теплоизолйрованшай корпус, соединенней с рубашкой перегонного бака.. трубопроводами. 3 О сь 4 Сб 05

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК..И)„Л064961 A цц) В 0 р 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР, ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3431723/23-26 (22) 27.04.82 . (46) 07.01.84. Бюл. 9 1 (72) A.Г.Комаров, B.Ñ.Ëåáåäåâ, М.3 ° Гумеров, В.В.Лесников и Ю.Г.Исупов (71) Уфимский филиал Московского технологического института (53) 542.48(088.8) (56) 1. Волгов И.В. и др. Анализ. работы и рекомендации по эксплуатации электронагревательных .устройств машин химчистки. Y., 1978, с. 6, рис. 3. (54)(57) ДИСТИЛЛЯТОР, включающий перегонный бак с рубашкой, электрический нагревательный элемент, компенсатор, отличающийся тем, что, с целью снижения удельного расхода электрической энергии на ди" стилляцию единицы объема растворителя и повышения надежности устройства в работе, электрический нагревательный элемент выполнен в виде двуХ коаксиальных цилиндрических труб из ферромагнитного материала, разделенных между собой слоями тепловой изоляции и обмоткой; при соотношении их диаметров к длине для внутренней трубы 1:6, для наружной ".1:4 и помещен в теплоизолированный корпус, соединенный с рубашкой перегонного бака трубопроводами. е

1064961

20

45

55

65

Изобретение относится к очистке растворителей методом регенерации

H может быть использовано в качестве дистиллятора в машинах химической . чистки.

Известна дистилляционная установ ка с встроенным электронагреватель. ным устройством, в качестве теплоносителя в которых применяются, например, минеральные масла, кремнийорганйческие соединения, которые полученное тепло передают загрязненному растворителю f13.

Недостатком такого дистиллятора является повышенный удельный расход электроэнергии на регенерацию единицы объема растворителя, обусловленный применением ТЭБового способа нагрева теплоносителя. Кроме того, вследствие малой рабочей поверхности нагревательных элементов и наличия только конвективного теплообмена в объеме нагреваемого," теплоносителя в аппарате имеют место локальные перегревы нагревательных эле« ментов, а образование на наружных поверхностях ТЭНов твердых отложений в виде нагара от масла и про.дуктов его окисления, ухудшает коэффициент теплообиена и приводит к преждевременному выходу ТЭНов из строя (прогорают Ь

Цель изобретения — снижение удель-,, о расхода электрической энергии дистилляцив единицы объема растителя и повышение надежности в оте устройства. ног на вор раб

Указанная цель достигается тем, что в дистилляторе„ содержащем перегонный бак с рубашкой, электрический нагревательный элемент, компенсатор, электрический нагревательный элемент выполнен в виде двух коаксиадьных цилиндрических труб иэ Фер" ромагнитного матерйала, разделенных между собой слоями тепловой изоляции и обмоткой, при соотношении их диаметров,для внутренней трубы 1:6, для нару> :ной 1:4 и помещен а теплоизолированный корпус, соединенный с ,рубашкой перегонного бака трубопроводами..

На чертеже изображен дистиллятор, общий вид.

Дистиллятор состоит из.перегонного бака 1 с рубашкой 2, электрического нагревательного элемента 3, компеисатора 4, терморегулятора 5.

Причем электрический нагревательный элемент 3 для нагревания теплоносителя 6 помещен внутри корпуса и выполнен в виде индуктора, состоящего из двух коаксиальных цилиндрических труб 7 и 8, разделенных между собой слоями : тепловой изоляции 9 и 10 и обмоткой 11, роль магнитопровода выполняют цилиндрические трубы 7 и 8, изготовленные .из ферромагнитного материала с соотношением геометрических размеров диаметров к длине для внутренней трубы 1:б, для наружной 1:4, а роль катушки — обмотка

11, например,. из электроизолирован=, ного токопроводящего провода, расположенного в зазоре между трубами.

Заливка теплоносителя, например трансформаторного масла, производится через воронку 12, а слив через вентиль 13. Тепловая изоляция 14 . корпуса 15 и, труб 16 и 17 уменьшает тепловые потери через наружные поверхности. Оптимальный уровень заполнения системы теплоносителем при изменении температуры поддерживается компенсатором 4. Температура нагрева теплоносителя в электрическом нагревательном элементе 3 автоматически контролируется терморе-е гулятором 5. В перегонном баке имеется внутренняя стенка 18, с которой соприкасается загрязненный растворитель 19, поступающий в бак через патрубок 20. Пары растворителя отводятся в конденсатор по трубе 21.

Дистиллятор работает следующим образом.

Обмотка 11 подсоединяется к источнику питания электрическим током, который, проходя по проводу, созда-. ет переменное электромагнитное поле. Последнее приводит. к. возникно-. вению вихревых токов в:трубах 7 и

8, трубы нагреваются.Теплоноситель, находящийся внутри корпуса 15, соприкасаясь с внутренней поверхностьв трубы 7 и наружной поверхностью трубы 8, нагревается до 170-180 Ч .

Вследствие пространственной неоднородности плотности теплоносителя,. которая является результатом неравномерного температурного поля, на-.. гретый теплоноситель по трубе 16 попадает в .рубашку 2, где, протекая, нагревает внутреннюю стенку 18 перегоннОго бака 1, с которой соприкасается загрязненный растворитель 19, попадающий внутрь перегонного баха через патрубок 20. Растворитель 19 нагревается до температуры кипения, а пары его по трубе 21 направляются, в конденсатор. Охлажденный теплоиоситель поступает в корпус 15 по трубе 17.

В процессе создания дистиллятора с индукциойным нагревателем проведены эксперименты с целью оптимизации его геометрических размеров. Установлено, что наиболее .рациональным является соотношение диаметра внутренней трубы к. ее длине 1.:б (соотно-, шение 1:4 наружного диаметра трубы к длине выбирается конструктивно).

Результаты экспериментов для четырех соотношений диаметров, трубы d к длине f приведены в таблице.. 1064961

Удельный расход электроэнергии, кВт/дм .

Показатели

0,213 0,19 0,184 0,186

Отношение диаметра внутренней

Tp 6ы к длине

1/5 1/53 1/6 1/7

Отношение диаметра наружной труби к длйне

1/(2, 5) 1/(3,2} 1/4 1/4

Составитель О. Симоненко

Редактор К. Волошук Техред C. у нова Корректор A Зимокосов. Заказ 10920/5 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государствеиного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ппп "патент", г. Ужгород, ул. проектная, 4

Как видно из таблица, наиболее экономичной с точки зрения расхода электрической энергии является конструкция дистиллятора с соотношением геометрических размеров для внутренней трубы d/9 1:6, для наружной 1:4, Причем размеры наружной трубы определяются размерами внутренней..

Увеличение отношения диаметра d

: к длине 8, каки уменьшение, приводит к увеличейию энергетических затрат на .дистилляцию в пересчете на единицу объема растворителя. При исполнении конструкции с соотношением размеров

1:б экономия электроэнергии достигает 8,2% при рочих равных условиях.

Кроме того, дистиллятор с индукционным нагревом выходит на режим в 4i5 раз быстрее по сравнению с дистилпяторами с встроенными электронагревателями сопротивления ТЭНами ,Обмотка индуктора нагревается до 65 -70 С, а внутренняя и наружная коаксиальные трубы электрического .нагревательного элемента до 240250 С. При этом температура нагретого теплоносителя 170-180 С. Поскольку температура в самых нагретых местах индуктора значительно ниже, чем на поверхности T3Hoaoro нагревателя (800-1000 C ), то за счет исключения прогара увеличивается надежность

° электрического нагревательного элемента, а значит и установки в целом.