Теплообменный аппарат для обработки сыпучих материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 19) Я 7 В 15 00 ЕНИ И ВИДЕТЕЛ ЬСТЙУ АВТОРСКО ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(71) Донецкий политехнический институт(56) Казакова Е.А, Гранулирование и охлаждение азотсодержащих удобрений. М., Химия, 1980, с.256, 257.Там же, с.260-262. Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике, химической промышленности, в частности, касается теплообменных аппаратов для сыпучих ма-териалов и может быть использовано, например, при производстве соли.Известны аппараты псевдоожиженного или кипящего слоя, применяемые для термообработки сыпучих материалов, например, одноступенчатый прямоугольный охладитель системы Бюттнера со слоем высотой 5001000 мм,Такие охладители, как и значительное большинство теплообменников кипящего слоя, обеспечивают высокие значения коэффициентов тепло- и массообмена, высокую однородность температур по всему объему слоя.Недостатком известных охладителей является повышенное истирание материала слоя и значительный унос материала из слоя, вызванные высокими скоростями ожижающего агента, в 5,7 раз превышающими минимально необходимую скорость псевдо 2(54) ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ОБ-. РАБОТКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: в промышленной теплоэнергетике и химической промышленности для подогрева или охлаждения сыпучих материалов, например соли. Сущность изобретения аппарат содержит корпус с входным и выходным торцами. Рабочий электрод источника электрического напряжения высокого потенциала размещен внутри корпуса над щелевой решеткой и изолирован относительно заземленного корпуса, 1 ил,ожижения, что приводит к потер продукта и загрязнению окруж ям готового ающей среды.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к данному изобретению является теплообменный аппарат для обработки сыпучих материалов, содержащий корпус с входным и выходными торцами, щелевую несущую решетку и воздухораспределительную решетку.Горячие частицы через сетку для задержания комков ссыпаются в торец охладителя на кипящий слой, а охлажденные выгружаются в противоположном конце аппарата, чем обеспечивается перекрестное движение потоков материала и воздуха,Недостатком известного решения является то, что эти скорости в 23 раза превышают минимально необходимые скорости псевдоожижения, поэтому унос материала иэ слоя является достаточно большим, а затраты энергии на процесс - высокими,Целью изобретения является снижениеуноса материала из слоя и сокращениеэнергозатрат,Нэ чертеже представлен продольныйразрез теплообменного аппарата.Теплообменный аппарат для сыпучихматериалов состоит из корпуса 1, щелевойнесущей решетки 2, воздухораспределительный решеткй 3, входного 4 и выходного5 торцов и источника 6 электрического напряжения высокого напряжения высокогопотенциала с рабочим высоковольтнымэлектродом 7, Рабочий электрод 7 размещен внутри корпуСа аппарата над щелевойрешеткой и изолирован относительно заземленного корпуса заземлением 8.Теплообменный аппарат работает следующим образом,Горячий материал через входной торец4 корпуса 1 подается на взвешенный слой,находящийся на щелевой несущей решетке2, Через воздухораспределительную решетку 3 подается воздух, Количество подаваемого воздуха определяется толькоусловиями охлаждения материала. Кэк правило, этого количества воздуха недостаточно для перевода слоя в псевдоожиженноесостояние, обеспечивающее высокие значения коэффициентов тепло- и массообмена,Скорость в слое может по этим условиямсоставлять 80,90 от скорости начала кипения, Источник 6 электрического напряжения через высоковольтный электрод 7,размещенный внутри корпуса 1 аппарата,создает электрическое поле, воздействиекоторого на слой материала существенноинтенсифицируетдвижение частиц, что позволяет достичь высоких значений коэффициентов тепло-,и массообмена в слое, как ив случае развитого псевдоожижения толькопри помощи воздуха, однако, при дополни тельном использовании электрического поля скорости воздуха в слое значительнониже, что и обеспечиваетзначи 1 ельное- уменьшение выноса материала из слоя. Охлажденный материалвыгружается из аппарата через выходной торец 5,Высоковольтный электрод 7 не имеетконтакта с корпусом 1 благодаря изоляции,кроме того, корпус 1 соединен с заземлением 8, что обеспечивает отсутствие напряжения на корпусе 1 аппарата и безопасную.егоэксплуатацию. Электродинамический псевдоожиженный слой может быть организован для час-.тиц любой электропроводности. Однако, с повышением их электропроводности требу емая для псевдоожижения напряженностьэлектрического поля уменьшается. Существенно уменьшается необходимая напряженность внешнего электрического поля, если псевдоожижение организуется одно временно газом и электрическим полем. Вэтом случае достаточно организовать электрическое поле напряженностью менее 1 кВ/см, причем, конкретное значение напряженности Е определяется величиной доба вочной электродинамической силы,обеспечивающий псевдоожижение, В общем случае сила Р= о Е (р - полный заряд частицы). Для зарядки частиц в этом случае также необходимо меньшее поле, т.к. появ ляется трибозарядка, которая определяется степенной зависимостью р сЬ(е =:23; бт - диаметр частиц). Конкретное значение напряженности для каждого аппарата и условий псевдоожижения представляют "НОУ 25 ХАУ".Уменьшение уноса составляет величину, близкую величине относительного снижения скорости в слое: если в прототипе она равна 23 критических скорости. то в заяв ляемом аппарате 0,8.0,9, т,е, снижениеуноса составляет 2,5/0,85 = 2,9 раза.Таким образом, создание электрического поля с помощью источника электрического напряжения позволяет по сравнению с 35 прототипом получить новый эффект; значительное ( в 3 раза) уменьшение выноса материала из слоя. Формула изобретения40Теплообменный аппарат для обработки сыпучих материалов, содержащий корпус с входным и выходным торцами,щелевую несущую решетку и воздухорасп 45 ределительную решетку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения уноса материала из слоя и сокращения энергозатрат,он снабжен источником электрическогонапряжения высокого потенциала, рабочий50 электрод которого размещен внутри корпуса аппарата над щелевой решеткой иизолирован относительно заземленногокорпуса,1783263 яоздкя Редактор Т, Куркова унько Коррект каз 4504 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобретен 113035, Москва, Ж-.35, Раушскапри ГКН роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж л,Гагарина, 101 оставитель С хред М.Морг ям ал Подписноеям и открытнаб., 4/5