417148

О ПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от идетельства776927(231, Кл, В 01 7/24В 011 1 г 00 Г 281 5/04 Заявлено 24,17.1 рисоединением заявк осударствеииый комитеСовета Министров СССРло делам ивооретекийи открытий риоритет юллетснь8 Опубликовано 28.1.1974.Дата опубликования опцс ДК 66.063,8(08 ця 23.Ч 11.1974 Авторыизобретеци В. В. Консетов едведе аявитель АППАРАТ С ТЕПЛООБМЕННЫМ ПЕРЕМЕШИВАЮЩУСТРОЙСТВОМ- обеспечение ицтецсивавномерного поля темпеу аппарата, а также па. теплохладагента во все вающего устройства. Изобретение относится к химической промышленности и может быть также использовано в нефтяной, пищевой, фармацевтической и других отраслях народного хозяйства для проведения различных процессов, где требуется интенсивный процесс теплообмена во всем объеме аппарата между реакционной средой и теплохладоносителем. Особенно этот аппарат эффективец при обработке вязких и высоковязких реакционных сред и может найти применение как полимеризатор для проведения процессов полимеризации стирола и сополимеризации его с другими мономерами блочным спосооом.Известен аппарат с теплообмецным перемешивающим устройством для проведения химических процессов в жидкой среде, содержащий корпус с теплообмеццым перемешиваощим устройством в виде витков труб, закрепленных на вращающемся полом валу, состоящем из раздельных полостей.Однако в этом аппарате теплообмепная поверхность используется неполностьо, вследствие чего процесс теплообмена малоэффективен.Цель изобретенияного теплообмена и рратур по всему объемраллельной подачивитки труб перемеши Это достигается за счет расположения витков труб перемешцвающего устройства на валу с эксцентриситетом относительно оси вращения вала и соединения концов каждого витка с соответствующей полостью вала, а также расположеция витков труб в плоскостях, перпендикулярных к оси вала, крепления к нему при помощи поперечных труб, внутренние концы которых соединены с соответствующи- О ми полостями вала, и смещения концов витков труб друг относительно друга по продольной оси..а фиг. 1 представлен общий впд аппарата,продольный разрез; на фиг. 2 - вид сверху 5 на вариант установки витков труб, подсоединенных к валу при помощи соединительных поперечных труб; на фиг. 3 - вцд сверху ца вариант установки витков труб, подсоедпцеиных к валу непосредственно; на фцг. 4 - вцд О сбоку на вариант установки витков труб сосмещением входного ц выходцого концов витка трубы по продольной осц аппарата.Аппарат состоит нз следующих основныхузлов: корпуса 1 с теплообменцой рубашкой, 5 крышки 2 с патрубком 3 для входа сырья,привода 4 и вала 5 перемешцвающего устройства. Вал выполнен из двух цилиндров - наружного 6 и внутреннего 7. Полость внутреннего цилиндра соединена с патрубком 8 под- О вода теплохладагента, а полость между на5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ружным и внутренним цилиндрами 6 и 7 соединена с патрубком 9 (фиг. 1) отвода теплохладагента (возможна подача и отвод теплохладагента в противоположном направлении). Относительно вала 5 эксцентрично расположены витки труб 10, которые жестко крепятся при помощи поперечной трубы 11 (фиг. 1, 2) к наружному цилиндру, а при помош,и поперечной трубы 12 (фиг. 1, 2) к внутреннему цилиндру 7. Возможно соединение витков труб 10 непосредственно своими концами к наружному и внутреннему цилиндрам 6 и 7, как показано на фиг. 3. Витки труб 10 перемешивающего устройства для сохранения динамической балансировки всего вала 5 (фиг. 1) в сборе целесообразно устанавливать последовательно диаметрально противоположно. 1 ля увеличения эффекта перемешивания и туроулентности концы витков труб 10 смещены по оси вала, причем один конец трубы 10 соединен с наружным цилиндром 6, а другой конец - с внутренним цилиндром 7. Вывод продукта из аппарата производится черсз патрубок 13 (фиг. 1). Возможна также подача сырья через патрубок 13, а вывод продукта из аппарата через патрубок 3. В этом случае аппарат работаег как цельнозаполненный,Работа аппарата производится следующим образом.Реакционная масса периодически или непрерывно подастся в аппарат через штуцер 3. При помощи привода 4 вал 5 с жестко присоединенными (например сваркой) наружным и внутренним цилиндрами 6 и 7 и с экснент рично установленными витками труб 10 вращается, При этом витки труб 10 перемешнвающего устройства сметают весь объем аппарата. Подача теплохладагента осуществляется через патрубок 8 и сверления в валу 5 во внутреннюю полость внутреннего цилиндра 7. Из этой полости поток теплохладагента параллельно попадает в эксцентрично установленные витки труб 10, течет по ннм н попадает в полость между внутренним и наружным цилиндрами 6 и 7 и через сверления в наружном цилиндре 7 и патрубок 9 выводится наружу. При использовании аппарата для проведения процессов в режиме аппарата идеального вытеснения используются варианты установки витков труб 10, как показано на фиг, 1 - 3, при которых труоы 10 пронизывают реакционную массу по всему попере.- ному сечению аппарата, обсспечнвая получение равномерного поля температур во всем объеме при отсутствии осевого пере.,:сшивания и перемешивания реакционной массы по высо 1 е аппарата, Цилнндри;еская форма вит. ков труб 10 имеет мини.дальпое гидравлическое сопротивление и, следовательно, минимальный расход электроэнергии. При использовании аппарата для проведения процессов в режиме аппарата идеального смещения более целесообразно использовать вариант со смещением концов витксв труб 10 вдоль оси аппарата, как показано на фиг. 4. При этом угловом смещении витков труб получается винтовая линия, которая создает осевую составляющую перемешивания реакционной сре. ды и обеспечивает ее перемещение в осевом и радиальном направлениях.Аппарат конструктивно прост и позволяет создавать крупногабаритные химические аппараты с высокоразвитой вращающейся поверхностью теплообмена, которая обеспечивает высокие значения коэффициента теплонередачи при одновременном создании равномерного поля температур во всем об ьеме аппарата. Предмет изобретения1. Аппарат с теплообменным перемешивающим устройством для проведения химических процессов в жидкой среде, например, для полимеризации стирола блочным способо.д, содержащий корпус с теплообменным перемешивающим устройством в виде витков труб, закрепленных на вращающемся полом валу, состоящем из раздельных полостей, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена, витки труб переменивающего устройства расположены на валу с эксцентриснтетом относительно оси вращения вала, и каждый виток трубы соединен с соответствующей полостью вала.2, Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что витки труб расположены в полостях, перпендикулярных к оси вала, и крепятся к нему при помощи поперечных труб, внутренние концы которых соединены с соответствующими полостями вала.3, Аппарат по и. 1, отличающийся тем, что концы каждого витка труб смещены друг относительно друга по продольной оси, 417148