Тепломассообменный аппарат

Тепломассообменный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

/ (72) Авторы изобретения

А.В. Шишкин, Г.Н. Васильев, Г..и Э.Н. Розовская (7I ) Заявитель (54) ТЕПЛОИАССООБИЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к аппаратам" для обработки жидких сред и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и химико-фармацевтической промышленностях.

Известен аппарат для перемешивания, содержащий корпус, внутри которого укреплен вал мешалки, состоящий из отдельных звеньев. Звенья связаны между собой и снабжены перемешивающими устройствами. При рработе вала в среде отдельные его зренья могут описывать сложные фигуры вращения, обеспечивая при этом перемешивание в удаленных от оси аппарата участках среды (1).

Недостатком такого аппарата является наличие сложных узлов, соединяющих отдельные звенья. При этом узлы могут залипать или заклиниваться при обработке суспензионных продуктов. Соединение звеньев предполагает использование различных пар трения, что не всегда возможно при обработке коррозионных сред. Кроме того, ис" пользование многозвенного перемеши)вающего устройства требует значительного чйсла оборотов вала и не

:позволяет применять якорные, рамные, ленточные и т.п. мешалки со скребками.

Наиболее близким к изобретению по техническому решению является

1В устройство для полимеризационных процессов, содержащее корпус с рубашкой, вал с лопастными элементами, установленными попарно, причем один из лопастных элементов пары установ.лен подвижно и связан с другим эле33 ментом посредством пружины. Вра.щающийся вал с лопастными элементами перемешивает реакционную массу.В зависимости от вязкости, а спедова20 тельно, и сопротивления среды на лопасти действуют силы, которые,прео" долевая действие пружины, перемещают подвижную мешалку вдоль вала, поичем с ростом вязкости расстояние

912189 4 между концами лопастей увеличивается, что позволяет регулировать зону турбулизации каждой пары элементов $2$.

Недостатками данного аппарата являются однозначное взаиморасположение лопастных элементов пары при постоянной вязкости обрабатываемого продукта, невозможность использования на одном валу пары якорных,ленточных, шнековых и т.д. мешалок,недостаточная турбулизация в объеме аппарата при обработке высоковязких

- сред, необходимость использования высокооборотных мешалок при обработке суспензионных продуктов. Практически мешалки создают только тангенциальные составляющие скорости потока.

Цель изобретения - интенсификация процессов тепломассообмена эа счет обеспечения пульсационного перемешивания.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате, содержащем корпус с рубашкой, перемешивающее устройство в .виде вала с мешалками,одна из которых установлена с возможностью перемещения вдоль вала,и штуцера, подвижная мешалка снабжена упорной пружиной, втулкой, жестко закрепленной на валу, и полупальцами, входящими в храповое зацепление с втулкой.

На чертеже изображен аппарат, продольный разрез.

Аппарат содержит корпус 1 с рубашкой и крышкой, вал 2, на котором жестко закреплена рамная мешалка 3 и установленная с возможностью перемещения вдоль вала подвижная мешалка 4. Втулка мешалки 4 опирается на упорную пружину 5. Подвижная мешалка 4 снабжена полупальцами 6; входящими в храповое -зацепление с втулкой 7, жестко закрепленной на валу 2. Аппарат снабжен штуцером, 8 для .ввода реакционной смеси, штуцером 9 для вывода готового продукта и технологическими штуцерами.

Аппарат работает следующим обраэом.

Исходное сырье подается в реакционный объем через штуцер 8. Перемешивание среды осуществляется за счет вращения вала 2, а процесс теплообмена с помощью рубашки. При ,перемешивании реакционной среди на подвижную мешалку 4 действует осевая сила, величина которой зависит от числа оборотов и вязкости продукта. Под действием осевого усилия пружина 5 сжимается и полупальцы 6 выходят из зацепления с храповиком втулки 7, Так как крутящий момент на мешалку 4 передается через храповое зацепление полупальцев 6 с втулкой

1î 7, то при выходе полупальцев 6 из зацепления на мешалку 4 действует сила .сопротивления. Мешалка 4 затормаживается, ее число оборотов уменьшается и, соответственно, осевое

1s усилие, передающееся на пружину, падает. Пружина 5 разжимается и полупальцы 6 входят в храповое зацепление, вновь сообщая мешалке 4 крутящий момент.

2е Основным в расчете такого аппарата является подбор пружины 5. Колебательное движение мешалки 4 вдоль вала по амплитуде и частоте колебаний зависит от числа оборотов вауз ла, вязкости среды, механических характеристик пружины и величины свободного хода полупальцев относительно храповаго зацепления. Мешалка работает в автомодельном режиме.

Зф

Особенно эффективно использование комбинированного перемешивающего устройства при обработке суспензий, продуктов с изменяющейся в процессе обработки вязкостью и при необходимости выгрузки сгущенного осадка через донный штуцер. Как показывают данные многих исследований,маложение на реакционный объем механических, колебаний положительно влияет на процессы массообмена. Подвижная мешалка 4 может быть выполнена в виде витка шнековой, ленточной мешалки или в виде винтовой мешалки. Число подвижных мешалок на валу выбирается из конструктивных и гидродинамичес,ких соображений.

Экономический эффект от внедрения одного аппарата составит

15 тыс.руб. формула изобретения

Тепломассообменный аппарат,со-. держащий корпус с рубашкой, перемешивающее устройство в виде вала с

I мешалками, одна иэ которых установлена с воэможностью перемещения

912189

8НИИПИ Заказ 1222/7 Тираж 733 Подписное

Филиал IlllIl "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вдоль вала, и штуцера, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процессов тепломассообмена за счет обеспечения пульсационного перемешивания, подвижная мешалка снабжена упорной пружиной, втулкой, жестко закрепленной на валу, и полупальцами, входящими в храповое зацепление с втулкой.

Источники информации, 1 лринятне во внимание при экспертизе,1. Авторское свидетельство CCCP и 246481, кл. В 01 Р 7/22, 1967.

2. Авторское свидетельство., СССР М 611663, кл. В 01 F 1/00, 1975.